cap 3 Sistemi Aperti意大利語(yǔ)版工程專(zhuān)業(yè)教材

3.SISTEMIAPERTI

Siconsiderinosemprevalideleseguentiipotesi.

1)Regimestazionario.

2)Flussomonodimensionaleedequilibriolocale,almenonellesezionidiingressoeuscita.

3)Flussomonodimensionaleedequilibriolocaleinqualsiasisezionedelvolumedicontrollo,neicasidi:

*espansioniecompressioniadiabatiche,aentropiacostante(turbine,pompeecompressori"ideali",

conrendimentoisoentropicounitario);

flussidimassaapressionecostante,convariazionidienergiacineticaepotenzialegravitazionale

trascurabili,incondottiescambiatoridicalore.

ComeevidenziatodallaIIleggedellatermodinamica,neiduecasispecificatiilfluidodilavoroesempre

incondizioniinfinitamenteprossimeaquellediequilibrio(ovverolatrasfarmazionepudconsiderarsi

quasistatica),ededefinitoilpercorsodellatrasfarmazione,chepudessererappresentataintegralmente

suunqualsiasipianotermodinamico.

Inognialtrocaso(ovvero:i)turbine,pompeecompressoriadiabaticimaconaumentodientropia

specifica,ovverorendimentoisoentropico^minorediuno;ii)condotticonvariazionidienergiacinetica

epotenzialegravitazionaletrascurabilimaconriduzionedellapressione;Hi)valvoledilaminazione),il

sistemapudconsiderarsiinequilibrio,alpiii,all'ingressoedall'uscitadelvolumedicontrollo:di

conseguenza,comeperisistemichiusineicasoditrasformazionichenonsianoquasistatiche,la

trasfarmazionevarappresentata,convenzionalmente,contrattodiscontinuo.

Siricordachepermacchinedinamichemotrici(turbine),adiabatiche,ilrendimentoisoentropico,T]s,e

definitocomeilrapportotralapotenzameccanicaeffettivamenteerogataequellachesiotterrebbe,aparita

diportatamassica,condizionidiingressointurbinaepressioneinuscita,selatrasformazionefosse

isoentropica.Poiche,alialucedellaIIlegge,perunprocessoadiabaticoesempreAs>0,risulterasempre

r|s<1(vedifigura).

Trascurandolevariaz.dien.cineticaepot.gravitaz.:

L=m(hj_)2)

Lid=應(yīng)(加-%)

r/s=L/Lid=(hj-h2)/(h]~歷5)

s

Viceversa,permacchinedinamicheoperatrici(pompeecompressori),adiabatiche,ilrendimento

isoentropico,r|s,edefinitecomeilrapportotralapotenzameccanicachesarebbenecessariofornirealfluido,

aparitadiportatamassica,condizionidiingressoepressioneinuscita,selatrasformazionefosse

isoentropica,equellaeffettivamentespesa.Poiche,alialucedellaIIlegge,perunprocessoadiabaticoe

sempreAs>0,ancheinquestocasorisulterasemprer)s<1(vedifigura).

h

Trascurandolevariaz.dien.cineticae

L=m(h2-)

Lid=應(yīng)(〃25-向)

=Lid/L=(h2s-hl)/(，2-)

Nellacompressionediunfluidoav=cost,(pompa),lacircostanzaediimmediataevidenzaanchedalpunto

divistaanalitico:essendos二s(T),edinparticolare:

As=(S2-Si)=cxln(T2/Ti)

sihache:

As=0<=>AT=0;As>0<=>AT>0

Dacidagevolmentesiricavache,essendosempreAs>0,r|s<1,

Infatti:

L-m(h2-01)=用(c4+vAp)

Lid=應(yīng)出s-加)=m(yAp)

77s=Lid/￡=(yAp)/(cAt+vAp)

3.1Unaturbina(avapore,TV,oagas,TG)pudschematizzarsicomeunsistemaapertoadun

ingressoedunauscita,adiabatico(Q=0),nelqualeunfluido(vaporesurr.e/osaturonelleTV,gasnelleTG)

espandedaunapressionemaggioreadunainferiore,cedendoenergiaall'ambientesottoformadilavorodi

elica.Inquestisistemi,sipudassumerecheilprocessoavvengaconvariazionidienergiacineticae

potenzialegravitazionaletrascurabili.Inunaturbinaavapore,unaportatavolumetricad'acqua

(Vj=1000m/h)espandedapi=100bareti=550℃finoaraggiungerelecondizionidivaporesaturo

seccoaliapressionep?=0,0500bar.

a)CalcolarelapotenzameccanicascambiataconFambiente,latemperaturaeFentropiaall'uscitadella

turbina,erappresentarelatrasformazionesuipiani(T,s),(p,v)e(h,s).

b)Ripetereicalcolielerappresentazioninelllpotesichelatrasformazione,apartiredalpunto1,sia

isoentropica(ovveroideale,r|s,T=1,00),aparitadipressionefinale.

c)Calcolareilrendimentoisoentropicodellaturbinanelcasoa).

m

Risultatii.

a)L=7,33MW,t2=33℃,s2=8,395kJ/kgK

b)Lid=11,2MW,t2=33℃,S2=si=6,7561kJ/kgK7

V2

c)r/s,T=L/Lid-0,654

3.2Uncompressore(dinamico)pudschematizzarsicomeunsistemaapertoaduningressoeduna

uscita,adiabatico(Q=0),nelqualedellavorodielicafornitodall'ambientevieneutilizzatoper

incrementarelapressionee/olaquotae/olavelocitadiunfluido(comprimibile),e/operridumeilvolume.

Inundispositivodiquestotipo,unaportatavolumetricad'aria(=130m/h)vieneportatadalle

condizioniinizialipi=1,00bareti=30℃finoaliapressionefinalep2=8,00bar.Assumendochele

variazionidienergiacineticaepotenzialegravitazionalesianotrascurabili,edipotizzandoperFariail

comportamentodigasidealeacalorispecific!costanti(cp=1,01kJ/kgK),determinarelatemperatura

all'uscitadelcompressoreelapotenzameccanicafornitadall'ambiente,rappresentandoanchela

trasformazionesuipiani(T,s)e(p,v),neiseguenticasi:

a)compressioneisoentropica(ovveroideale,r|s,c=1,00);

b)compressioneconrendimentoisoentropicor|s,c=0,800.

[Suggerimenti:siricordiche,pergasidealiacalorispecificicostanti,nelcasoditrasf.isoentropica

pressioneetemperaturainizialiefinalisonocorrelabilimedianteunasempliceequazione,incuile

temperaturevannoespresseinKelvin.;siricordi,inoltre,chepercompressoriepompe(macchineoperatrici)

2"s=Z阻/Z]

Risultati

a)t2=276℃,Lid=10,3kW

b)t2=338℃,L=12,9kW

3.3Inunaturbinaagas,convariazionidienergiacineticaepotenzialegravitazionaletrascurabili,una

portatavolumetricad*aria(%=6000m/h)espandeadiabaticamente(2=0)dapi=11,0bare

ti=1200℃finoap2=110kPa.AssumendoperFariailcomportamentodigasidealeacalorispecific!

costanti(cp=1,01kJ/kgK),calcolarelapotenzameccanicascambiataconFambiente,latemperatura

alFuscitadellaturbinaerappresentarelatrasformazionesuipiani(T,s),(p,v)neidueseguenticasi:

a)espansioneisoentropica(ovveroideale,T)S,T=1,00);

b)espansioneconrendimentoisoentropicor)s,T=0,850.應(yīng)

1If

RisultatiL

a)Lid=3,11MW,t2=489℃LXJ

X

b)L=2,64MW,h=596℃v2

3.4Inunapompa(dinamica),schematizzabileingeneralecomeunsistemaapertoaduningressoed

unauscita,adiabatico(Q=0),nelqualedellavorodielicafornitodalFambientevieneutilizzatoper

incrementarelapressionee/olavelocitae/olaquotadiunfluidoacomportamentoincomprimibile(liquido),

sivuoleportaredell'acquadallecondizioniiniziali(pi=1,00bareti=30,0℃)adunapressionefinale

P2=5,00bar.Inoltre,1'acqua{m=10,0t/h)deveessereportataadunaquotamaggiorediquelladipartenza

(Z2-zi=20,0m).

Nellasezione1,alFaspirazionedellapompa,ilcondotto(circolare)percorsodalfluidohaundiametroDi=

7,00cm,mentrenellasezione2ildiametroeD2=5,00cm.

Determinareillavorospecifico(potenzaperunitadiportatamassica,ovverolavoroperunitadimassa),ela

potenzameccanicarichiesta,rappresentandolatrasformazionenelpiano(p,v),neiseguenticasi:

a)processoisoentropico(ovveroideale);

b)processoconincrementoditemperaturat-ti)=0,10℃.

[Suggerimenti:siassumailvol.dicontrollo1-2,esiricordiche,perunliquidoconsideratoincomprimibile,

es=s(T),edunques=cost<=>T=cost.Inoltre,siricordiche,perunliquido,Ah=cAt+vAp]

Risultati

a)hd=0,600kJ/kg,Lid=1,67kW

b)l=1,02kJ/kg,L=2,83kW

3.5Unoscambiatoredicaloreasuperficiepudingeneraleimmaginarsicostituitodaduecondotti,

unoattraversatodaunfluidocaldo(C)edunodaunfluidofreddo(F),dispostiinmodocheiflussisiano

separatidaunaparetecomunediatermana,epossanodunquescambiarsienergianelmodocalore.Nonci

sonoscambidienergiacomelavorodielica(￡=0),egeneralmentegliscambitermiciconFambiente

esternosonotrascurabili.

Perloscambiatorerappresentatoinfigura,nelFipotesiditrascurabilitadeiterminicineticiepotenziali

gravitazionaliepressionecostanteperciascunodeiduefluidi(condotti"ideali"):

a)calcolarelapotenzatermicascambiatatraifluidi,Q;

b)calcolarelaportatamassicadelfluidocaldo,mc;

c)rappresentareletrasformazionisubitedaiduefluidisuirispettivipiani(T,s)e(p,v).

[Suggerimento:siesprimaQmedianteunbilanciodienergiaperilcondottopercorsodalfluidofreddo,di

cuienotalaportata,epoisiripetailbilancioperilsolofluidocaldo...]

Fluidocaldo:RI34aFluidofreddo:aria(gasideate,cp=1,01kJ/kgK=cost.)

pic=P2c=10,0bar=cost.PIF=P2F=1,50bar=

xic=0,800tiF=20,0℃

t2c=34,0℃t2F=30,0℃

mp=10,0kg/s

Risultati

a)Q=101kW

b)mc=0,743kg/s

3.6Unavalvoladilaminazionepudschematizzarsicomeunsistemaapertoaduningressoeduna

uscita,senzascambidienergiaconFambientecomecaloreolavorodielica(Q=0,L=0),utilizzatoper

ridurre,all'internodiuncondotto,lapressionediunfluidomedianteuna"strozzatura11cheneostacolail

normaledeflusso,portandodeliberatamenteilfluido,nelFattraversamentodellavalvola,incondizionidi

motononmonodimensionaleediassenzadiequilibriolocale.

Perlavalvolaschematizzatainfigura,ipotizzandochelevariazionidienergiacineticaepotenziale

gravitazionalesianotrascurabili:

a)determinarelatemperaturaelaportatavolumetricainuscita,nonchelavariazionedientropiaspecificadel

fluidotraingressoeduscita;

b)rappresentarelatrasformazionesuipiani(p,h),(T,s)e(p,v).

[Suggerimento:nelleipotesiprecisate,ilbilanciodienergiaforniscesemplicementeilrisultato〃2=hi

(anchesenonepossibileaffermarecheh=cost.,percheall'internodellavalvolailflussonone

monodimensionaleenonvisonocondizionidiequilibriolocale)]

9

Fluidodilavoro:acqua12

m---------A------------

Portatavolumetricainingresso:Vj=10,0m3/h

pi=10,0bar

ti=160℃

P2=1,00bar

Risultati

a)t2=100℃;V2=1,75x103m3/h；s2-si=50J/kgK

Commento:sinotiI'elevatoincrementodellaportatavolumetricatraingressoeduscita,dovuto,aparitadi

portatamassica,aU'aumentodelvolumespecificoindottodall'espansione.

3.7Unmescolatore,oscambiatoredicaloreamiscela,pudessereschematizzatocomeunsistema

apertoadueopiuingressiedunauscita,utilizzatoperconsentireilmescolamentodidue(opiu)flussidiuna

determinatasostanza,incondizionitermodinamichediverse(purchealiastessapressione),ottenendo

un'unicaportatainuscita,conproprietatermodinamiche"intermedie"rispettoaquelledeiflussiiningresso.

Noncisonoscambidienergiacomelavorodielica(Z=0),e,generalmente,anchegliscambitermicicon

Fambienteesternosonotrascurabili.

Nelmescolatoreinfigura,unaportatadiacqua(flusso1)api=5,00bareti=300℃sidevemescolaread

unasecondaportatad'acqua(flusso2)aliastessapressione,p?=pi=5,00bar,eat2=120℃,perottenere,in

uscita(flusso3)unvaporesaturosecco(X3=1,00),ancoraaliastessapressionep3=P2=pi.

Sapendocheg=1。，。kg/s,econsiderandotrascurabiliiterminicineticiepotenzialigravitazionali:

a)determinarelaportatanecessariaelaportatarisultante,;

b)rappresentareletrasformazioni1-3e2-3suipiani(p,h),(p,v)e(T,s).

c)Ripeterecalcolierappresentazioninell'ipotesicheilfluidoevolventesiaaria(gasideale,

cp=1,01kJ/kgK=cost.),daportareadunatemperaturadiuscitat3=152℃.

[Suggerimenti:siutilizziilbilanciodimassaperesprimerelaportatainfunzionedimjem2,inmodo

chenelbilanciodienergiacompaianosololeportatemiem2,oltrealleentalpiedeglistati1,2e3,

facilmentecalcolabili.Nelcasoc),invecediporsiilproblemadicalcolaresingolarmenteletreentalpiehi,

h2edhschecompaiononelbilanciodienergia,esprimerelevariazioni(hi-hs)e(hs-h2)utilizzandoil

modellodigasideale...]

mi—3

---------Amj

應(yīng)2下f

Risultati

a)mj=71,3kg/s,應(yīng)3=81,3kg/s

c)mi-2,2kg/s,應(yīng)3=12,2kg/s

3.8SiripetaFesercizioN.10utilizzandocomefluidodilavoroFaria(gasideale,cp=1,01kJ/kgK二

cost.),aparitadituttelealtrecondizioniedipotesi.

Risultati

100

㈤t2=t2=160℃;V2=m'/h

Commenti:nelcasodeigasideali,latemperaturainuscitaeinalteratarispettoaquelladiingresso,perche

I'entalpiadipendesolodallatemperatura,enondallapressione.SinotiI'mcrementodellaportata

volumetricatraingressoeduscita,dovuto,aparitadiportatamassica,all'aumentodelvolumespecifico

indottodall'espansione.

3.9Perilcondottoschematizzatoinfigura(chepudancheconsiderarsicomeunoscambiatoredicalore

checonsenteFinterazionetermicatraunfluidoeFambiente),trascurandolevariazionidienergiacineticae

potenzialegravitazionale:

a)determinarelostatodiaggregazione,latemperaturaelaportatavolumetricainuscita;

b)rappresentareilprocessosuipiani(p,v)e(T,s).

c)Siripetanocalcolierappresentazioninelcasochelastessaenergiatermicasiasottratta,invecechefomita,

alflussodimassaevolventenelloscambiatore.

心

Fluidodilavoro:acqua、

pi=P2=2,00bar=cost.]12

m---------4---------9

xi=n0

m-1,00kg/s

Q=41,9kW(nelcasoc:-41,9kW)

Risultati

a)Vaporesaturo,t?=ti=120℃,V2=95,8m3/h

c)Liquidosottoraffreddato,t?=110℃,V2=3,78m3/h

3.10Deiracqualiquidaentrainuncondottoaliatemperaturadi15,0℃.Ilcondotto,rettilineodi

diametrocostanteparia15,0cm,elungo600m.Lacadutadipressionetralasezionediingressoe

quelladiuscitadelcondottoe2,50barelasezionediuscitaeadunaquotadi6,00minferiore

rispettoaliasezionediingresso.Supponendocheilfattorediattritoperilcondottosiaparia0,020

echeilcondottosiaadiabatico,calcolare:

1.laportatavolumetricadeiracqua;

2.latemperaturadeiracquanellasezionediuscitadelcondotto.

Risultati

[2,95m3/min;15,1℃]

3.11Unapompaaspira2,88m3/hdiH2Oaliapressionedi1,00baredaliatemperaturadi25,0℃.

Ilrendimentoisoentropicodellapompavale60,0%mentrelagenerazioneentropicanellapompa

vale5,70W/K.Trascurandolevariazionideiterminicineticiepotenzialienelleipotesidiregime

permanenteeflussomonodimensionale,calcolare:

1.lapressioneairuscitadallapompa;

2.lapotenzameccanicaassorbitadallapompa.

Risultati

[32,4bar;4,19kW]

3.12Inunacaldaiaarrivanodueportatediacqua:unaportatadi2,80-10-5m3/saliapressionedi

3,13baredaliatemperaturadi20,0℃edunaportatadi40,0m3/haliapressionedi3,13baredcon

titolo0,200.Nellacaldaia,unapotenzatermicadi280kWvienefornitaaliaportated'acqua

specificate.Airuscitadallacaldaiasihaun'unicaportataaliapressionedi1,40bar.Trascurandole

variazionideiterminicineticiepotenzialienelleipotesidiregimestazionarioeflusso

monodimensionale,calcolare:

1.latemperaturadeiracquaairuscitadallacaldaia;

2.laportatavolumetricadeiracquaairuscitadallacaldaia.

Risultati

[262℃;0,215m3/s]

3.13AriaedRI34ainteragisconotermicamenteinunoscambiatoreasuperficieadiabaticoverso

festerno.L'R134aentranelloscambiatorecomeliquidosaturoa247K;lasuaportatamassicae

5,0kg/min.13,8m3/hdiariainveceentranonelloscambiatorea5,00baredaliatemperaturadi400

K.L9ariaeraffreddataisobaricamentefinoaliatemperaturadi300K.Trascurandolevariazionidei

terminicineticiepotenzialienelleipotesidiregimestazionarioeflussomonodimensionale,

calcolare,ritenendotrascurabilelacadutadipressioneperl'R134a:

1.latemperaturadiuscitadell'R134adalloscambiatoredicalore;

2.lagenerazioneentropicatotale.

Risultati

[-26,0℃;1,99W/K]

3.14Uncompressoreoperasu400,0m3/hdiariaallecondizionidiingressodi1,00bare

14,0℃finoaliapressionediuscitadi5,00bar.

Determinate,applicandoFipotesidigasidealeacalorispecificicostanti:

a)lapotenzameccanicarichiesta,nelcasoditrasfbrmazioneadiabaticainternamentereversibile;

b)lapotenzameccanicarichiesta,nelcasoditrasformazioneadiabaitcareale,conrendimento

isoentropicodell'80%;

c)rentropiagenerataperilcasob.

Risultati

[22,7kW;28,4kW;12,4W/K]

3.15DelfluidoR134aentrainuncompressoreadiabatico,direndimentoisoentropicoparial

75%,incondizionidivaporesaturoseccoa-5℃;inuscita,lapressioneedi14,0bar.Determinate:

a)latemperaturainuscita;

b)lapotenzameccanicarichiesta,perunitadiportatamassica.

Risultati

[67℃;48kJ/kg]

3.16Delvapored'acquaentrainunaturbinaa3,00MPae400℃eneescea5,00kPae100℃;

lapotenzameccanicaresadallaturbinaedi2,00MW.Valutare:

a)ilrendimentoisoentropico;

b)laportatamassica.

Risultati

[0,48;3,7kg/s]

3.17Deirariaa6,00bare600℃entrainunaturbinaadiabaticaedoveespandefinoad1,00bar

e300℃.Determinate,utilizzandoilmodellodigasidealeacalorispecificicostanti,illavoro

specificofornitoedindicateselatrasformazioneereversibile,irreversibileoimpossibile.

Risultati

[303kJ/kg;irreversibile]

3.18Deirariaespandeinunaturbinaadiabaticada3,00bara1,00bar.Latemperaturadi

ingressoedi450℃,lapotenzameccanicaresaedi2,50MW,fentropiagenerataedi3,90kW/K.

Determinateilrendimentoisoentropicodellamacchina,utilizzandoilmodellodigasidealeacalori

specificicostanti.

Risultati

[0,52]

3.19L9apparecchiaturainfigura(calorimetroadespansione)eutilizzatapermisurareiltitolodel

vapored'acquasaturonellasezionediuncondotto.Atalescopo,vieneprelevataunaportata,

trascurabilerispettoaquellaprincipale,chevienefattaespandereadiabaticamenteinunavalvola

dallapressionedi30,0barregnantenelcondottoaquelladi1,00bardellacameradiespansione,

dovesimisuraunatemperaturadi150℃.

Determinate,inbaseaidatiforniti,iltitolodelvaporeprelevatodalcondottoprincipale.

Risultati

[0,984]

3.20Inrelazioneaidatiealloschemad'impiantoinseguitoriportati,neiripotesidiregime

stazionarioemotomonodimensionale,valutare:

a)lapotenzameccanicasviluppatadallaturbina;

b)ilrendimentoisoentropicodellaturbina;

c)lagenerazioneentropicaglobale;

d)lagenerazioneentropicadellaTVrispettoaliaglobale.

H2O

*

V1=5,67*10-3m3/s,pi=10,0bar,ti=300℃;

43

V2=l,39*10-m/s,P2=10,0bar,t2=125℃;

*

m3=4,44*10,kg/s,p3=10,0bar,X3=0,800;

Q=384kW,TSET=500℃;p4=8,00bar,p5=0,120bar,X5=0,980.

Risultati

[0,133MW,0,935,0,354kW/K,5,16%]

3.21Inrelazioneaidatiealloschemadhmpiantomseguitonportati,neiripotesidiregime

stazionarioemotomonodimensionale,valutare:

a)xi；

b)areadellasezionetrasversaledelcondotto1-2;

c)lagenerazioneentropicaglobale.

H2O

pi=p2=30,0bar,ts=150℃;

P3=1,00bar,r)iS,Tv=0,820

L=200kW,p4=0.0700bar,wi=2,00m/s,m3trascurabilerispettoam1(m1=m2)

Risultati

[0,984,9,30*10-3m2,0,140kW/K]

3.22Inrelazioneaidatiealloschemad'impiantoinseguitoriportati,neiripotesidiregime

stazionarioemotomonodimensionale,valutare:

a)P4；

b)lagenerazioneentropicadelmiscelatorerispettoaquellaglobale.

O2

14

m1=100kg/h,pi=p2=p,3=4.00bar,ti=90.0℃;Miscelatore

adiabatico

????2

m2=500kg/h,t2=50.0℃,V4=4*(Vi+V2).

Risultati

[1,00bar,0,500%]

3.23Inrelazioneaidatiealloschemad'impiantoinseguitoriportati,neiripotesidiregime

stazionarioemotomonodimensionale,valutare:

a)lapotenzameccanicaperunitadiportataapienocarico(pi=p2)；

b)p2nelcasochetalepotenzavengaridottaaliametarispettoalcasoa);

Aria12

pi=4,00bar,ti=727℃;3

P3=1,01bar,S2=S3.------?

RisultatiL

[331kJ/kg,1,88bar]

3.24Inrelazioneaidatiealloschemad'impiantoinseguitoriportati,neiripotesidiregime

stazionarioemotomonodimensionale,valutare:

a)Cl+C2，

b)lagenerazioneentropicaglobale;e

c)perrariarappresentareletrasfbrmazionisuldiagrammaT,s.川H°

Aria

pi=1,01bar,ti=20,0℃;p2=3,20bar;

p3=3,00bar,ts=36,0℃,p4=10,0bar;

Si=S2,S3=S4.

H20

Vi=1,22Vs,ti=12,0℃,tu=88,0℃;

pi=pu=1,10bar.

Risultati

[951kW,0,193kW/K]

3.25Inrelazioneaidatiealloschemad'impiantoinseguitoriportati,neiripotesidiregime

stazionarioemotomonodimensionale,valutare:

；

a)LCI+LC2

b)lagenerazioneentropicaglobale;

d)lagenerazioneentropicaglobale

incasodiinternareversibilita.

N2

?

V1=200m3/h,pi=0,700bar,ti=5,00℃;

tsET=10,0℃,p2=pa=2,00bar,t3=20,0℃;

P4=9,00bar,r|iS,ci=r|is,c2=70,0%.

Risultati

[17,8kW,16,3W/K,14,1W/K]

3.26Inrelazioneaidatiealloschemad9impiantoinseguitoriportati,neiripotesidiregime

stazionarioemotomonodimensionale,valutare:

a)LCI+LC2，

b)lasezionetrasversaledelcondottodell'acquadiraffreddamento;

a)perI9aria,rappresentareletrasfbrmazionisuldiagrammaT-sep-vevidenziandosuquesti

ultimileareerelativeallavorospecificodeiduecompressoriequellarelativaallavoro

risparmiato.

H2OmH2°

Liquido,tu-ti=30,0℃,Wi=wu=1,0m/s.

Aria

V1=500m3/h,pi=1,01bar,ti=20,0℃;

p2=p3=2,00bar,p4=6,00bar;

Si=S2,S3=S4；

???

Lci+Lc2一°?90°*Lcompressionemonostadioaparitadicondizioniinizialiepressionefinale.

Risultati

[29,6kW,7,11*10-5m2]

3.27Inrelazioneaidatiealloschemadhmpiantomseguitonportati,neiripotesidiregime

stazionarioemotomonodimensionale,valutare:

a)lapotenzasviluppatadallaTG;

Sistemaditurbo-compressione

；

b)t3permotoreendotermico

c)riportareletrasformazionisulpianoT-s.

Aria(prodottidellacombustionetrascurabili)

???

3

V1=450m/h,pi=p4=1.01bar,Lc=LTG;

tl=15,0℃,p2/pi=P3/p4=1,50；

r)is,c=0,800,r)is,TG=0,700.

Lc

LTG

Risultati

[6,84kW,129℃]

3.28Inrelazioneaidatiealloschemad9impiantoinseguitoriportati,neiripotesidiregime

stazionarioemotomonodimensionale,valutare:

a)lapotenzasviluppatadallaTG;

b)lagenerazioneentropicadellaTGrispettoaquellaglobale;

c)riportareletrasfbrmazionisulpianoT-s.

Aria

正1,00MPa,Ti=800K;

p3=140kPa,p4=100kPa,T4=500K;

D2=40,0mm,W2=12,0m/s;

T|is,TG=0,900.

Risultati

[18,3kW,35,2%]

3.29Inrelazioneaidatiealloschemad'impiantoinseguitoriportati,neiripotesidiregime

stazionarioemotomonodimensionale,valutare:

a)mi,H2O,m2,H2O；

b)perlaprimaportatad'acquariportareletrasfbrmazionisulpianoT-s.

c)lagenerazioneentropicadelloscambiatorerispettoaquellaglobale.

m2,H2O

H2O

?

LTV=3,00MW,pi=20,0bar,ti=480℃;

t3=32,0℃,p2=p3=0,100bar,X2=1,00;

ti=18,0℃,tu=29,0℃,pu=pi=1,40bar;

SC

Risultati

[3,55kg/s,189kg/s,42,2%]

3.30Inrelazioneaidatiealloschemad'impiantoinseguitoriportati,neiripotesidiregime

stazionarioemotomonodimensionale,valutare:

a)P4；

b)ilrendimentoisoentropicodellaTV;

c)lagenerazioneentropicadelGVrispettoaquellaglobale.

H2O

V1=28,33m3/s,pi=p2=p3=1,920bar,ti=340,0℃;

V2=0,8889m3/s,X2=0,9000,S4-S3=0,3433kJ/kgK;

??

Q=4,651MW,LTV=11,60MW,tsET=1000℃.

Risultati

[0,09000bar,0,7940,37,30%]

3.31Inrelazioneaidatiealloschemad'impiantoinseguitoriportati,neiripotesidiregime

stazionarioemotomonodimensionale,valutare:

a)laportatavolumetricanellasezione2;

b)latemperaturanellasezione3;

H2OISETI

??

tSET=500℃,Sgensc=26,1kW/K,Q=26,1MW;

Di=65,0cm,wi=7,20m/s,hi=1771kJ/kg;

pi=1,00MPa,p3=2,00bar.

Risultati

[6,34m3/s,185℃]

3.32Inrelazioneaidatiealloschemad'impiantoinseguitoriportati,neiripotesidiregime

stazionarioemotomonodimensionale,valutare:

a)T3eps；

b)lapotenzaunitariafomitaaicompres