Prova scritta di Fisica Tecnica, Fisica Tecnica I e Fisica Tecnica II – 5.06.2007
Fisica Tecnica VO e Fisica Tecnica II NO AA 2005-06 e seguenti – Esercizi 1 e 2
NO AA 2004-05 e precedenti: Fisica Tecnica I – solo Esercizio 1; Fisica Tecnica II – solo Esercizio 2
(Ing. Meccanica, Navale,
Elettrica, dei Materiali)
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NOME e COGNOME CORSO di
LAUREA Voto/i
Un ciclo Diesel ideale ad aria standard (R = 0.287 kJ/(kg K), k =
1.4) è caratterizzato da un rapporto volumetrico di compressione rv = v1/v2 = 18, ed un rapporto volumetrico di
combustione pari a rc = v3/v2 = 2.
All’inizio del processo di compressione, il fluido si trova in condizioni di
pressione p1 = 101.325 kPa
e temperatura T1 = 300 K.
Sapendo che il lavoro netto prodotto durante il ciclo vale
= 0.214 kJ, determinare nell’ordine:
1.
I valori
di temperatura T2, T3 e T4;
2.
Il
rendimento di primo principio del ciclo η;
3.
La
cilindrata Vg = V1
– V2.
Una serie di dieci componenti
elettronici (chip) uguali, di forma quadrata con L = 10 [mm] e spessore trascurabile, sono isolati da un lato,
mentre dal lato opposto sono raffreddati da un flusso d’aria parallelo con
velocità u∞ = 40
[m/s] e temperatura t∞
=
Note:
§ Il numero di Nusselt locale, per una lastra piana
con flusso termico specifico costante, può essere calcolato con la
correlazione:
in regime laminare, e
in regime turbolento.
§ Si assumano per l’aria, ad un’opportuna
temperatura da specificare, le seguenti proprietà termofisiche:
k = 28.2×10-3 W/(m K); Pr
= 0.703; ν = 18.4×10-6
m2/s
Prova scritta di Fisica Tecnica, Fisica
Tecnica I e Fisica Tecnica II – 05.06.2007
Soluzioni
Esercizio 1
Esercizio 2
Osservazioni
− Com’era intuibile, se
possibile è decisamente conveniente orientare la schiera di componenti in
direzione normale anziché parallela alla corrente fluida.
−
Nel caso sia inevitabile la disposizione parallela, il massimo flusso
termico può essere aumentato in modo significativo favorendo la transizione al
regime turbolento, attraverso un promotore di turbolenza, dello strato
limite.