Prova scritta di Fisica Tecnica, Fisica Tecnica I e Fisica Tecnica II – 30.05.2006
Fisica Tecnica VO e Fisica Tecnica II NO AA 2005-06 – 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 Otto ideale ad aria standard, considerata gas
ideale a calori specifici costanti (R
= 0.287 kJ/(kg K), k = 1.4), opera
fra le temperature t1 =
t2 =
1) Il rapporto volumetrico di compressione, rv;
2) Il rendimento di primo principio, η;
3) Il calore fornito per ogni chilogrammo d’aria, ;
4) La temperatura massima del ciclo, t3;
5) Il rapporto fra le pressioni massima e minima del
ciclo.
Una portata
d’acqua = 1.3 kg/s, alla temperatura tc,i =
= 1.7 kg/s alla
temperatura iniziale th,i =
U = 270 W/(m2K),
e la superficie di scambio termico A =
Valutare la temperatura
di uscita dell’olio nei tre casi:
1. Scambiatore a tubi concentrici equicorrente;
2. Scambiatore a tubi concentrici
controcorrente;
3. Scambiatore a flusso incrociato, con ambedue
i fluidi non miscelati.
Note:
I.
Relazioni per il calcolo dell’efficienza.
–
Scambiatore a tubi concentrici equicorrente:
–
Scambiatore a tubi concentrici controcorrente:
–
Scambiatore a flusso incrociato con ambedue i fluidi non
miscelati:
con
NTU = UA/Cmin e r=Cmin/Cmax
II.
Si assumano i seguenti calori specifici medi:
acqua: cc = 4.181 kJ/(kg
K); olio: ch = 1.9 kJ/(kg K)
Soluzioni
Esercizio
1
1)
2)
3)
kJ/kg
4)
=
5)
Esercizio 2
;
;
1)
Equicorrente
=
)
2)
Controcorrente
=
)
3)
Flusso incrociato
=
)
Nota: per i casi di flusso controcorrente ed
incrociato, si ha tc,o > th,o.