Prova scritta di Fisica Tecnica - 14.02.2000
(Ing. Meccanica, Navale, Elettrica, dei Materiali, Elettronica, Civile, Edile ed Ambientale)
Termodinamica
Una turbina a vapore è collegata, in parallelo, ad una valvola di
laminazione attraverso cui passa una frazione w = 0.1 della
portata di massa = 5 kg/s.
Le condizioni di entrata sono t1 = 450°C, p1 = 5 MPa; la pressione
di uscita è p4 = 2 MPa.
Si ritengano trascurabili gli scambi termici con l'ambiente e le variazioni di energia
cinetica e potenziale.
Sapendo che il rendimento isoentropico della turbina è hie= 0.9, avvalendosi del diagramma (h, s),
si determinino:
Si traccino inoltre sul diagramma (h, s) le trasformazioni 1-2 e 1-3 e si identifichi il punto 4.
Trasmissione del calore
Un tratto di elemento tubolare di raggio interno pari a e raggio esterno
è formato da tre strati la cui successione dal lato interno a
quello esterno, lo spessore e la conducibiltà termica del materiale sono riportati nella
seguente tabella:
i |
Si (m) |
ki (W/m K) |
1 |
0.05 |
20 |
2 |
0.03 |
- |
3 |
0.02 |
1 |
Nel tubo scorre un fluido la cui temperatura è pari a ti = 100 °C
mentre la temperatura della superficie interna è pari a t1 = 60 °C. Si
chiede di calcolare la conducibilità k2 del materiale del secondo
strato se la temperatura superficiale esterna del tubo è pari a t4 = 20
°C ed il coefficiente di scambio termico per convezione nel tubo è pari a .
Soluzioni
Termodinamica
Dal diagramma (h, s):
h1= 3316 kJ/kg
s1=6.82 kJ/kg K
h3=h1
p3=p2=p4
s3=7.23 kJ/kg K
Dal diagramma (h, s):
h2' =3053 kJ/kg
h2=3079.3 kJ/kg
Pturbina=1065.2 kW
Dal diagramma (h, s):
h4=3103 kJ/kg
s4=6.9 kJ/kg K
t4=330 °C
=0.41 kW/K
Trasmissione del calore
February 16th, 2000 - the WebMaster