Prova scritta di Fisica Tecnica I – 08.06.2005

(Nuovo Ordinamento - Ing. Meccanica, Navale)

 

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NOME e COGNOME                                CORSO di LAUREA                                                     Voto/i

 

 

 

Esercizio

Una portata d’aria = 1500 kga/h, alla pressione p = 101.325 kPa, temperatura t1 = 30 °C ed umidità relativa
φ1 = 60%, viene raffreddata e deumidificata in una batteria fredda avente una temperatura superficiale ts = 8 °C. L’umidità relativa dell’aria all’uscita della batteria è pari a φ2 = 95%. La portata  viene successivamente riscaldata, mediante una batteria di post-riscaldamento, fino alla temperatura t3 = 17 °C.

Servendosi del diagramma psicrometrico allegato, determinare:

1.       Le proprietà termodinamiche dell’aria umida degli stati 1, 2 e 3, ed indicare le trasformazioni  e ;

2.       Il flusso termico  da asportare mediante la batteria fredda;

3.       La portata di condensato ;

4.       Il contributo latente  del flusso termico  asportato con la batteria fredda;

5.       Il flusso termico  da fornire nella batteria di post-riscaldamento.

Nota:

Si assuma per l’acqua cl = 4.187 kJ/(kg K).

 

 


 

Soluzione

1.      Dal diagramma:
t1 = 30 °C;   φ1 = 60 %       h1 = 71 kJ/kga;     x1 = 16 gv/kga

Punto 2 ideale (curva di saturazione):
t2id = 8 °C;       φ2id = 100 %       h2id = 25 kJ/kga;       x2id = 7 gv/kga

Punto 2 reale (individuato dall’intersezione del segmento  e dalla curva φ2 = 95 %):
t2 = 12 °C;   φ2 = 95 %;   h2 = 34 kJ/kga;     x2 = 8.5 gv/kga

Punto 3 (riscaldamento semplice):
t3 = 17 °C;   x3 = x2 = 8.5 gv/kga     h3 = 38.6 kJ/kga;      φ3 = 70 %

2.      A rigore:

Tuttavia è possibile usare l’espressione approssimata:


3.     
(Rifacendo il calcolo tenendo conto del contributo termico del condensato: )

4.     
Il punto 4 è caratterizzato da:
t4 = t1 = 30 °C;     x4 = x2 = 8.5 gv/kga     h4 = 52 kJ/kga
.-


5.