Esercizio 1

 

Una portata d’aria , alla pressione di 1013,25 hPa, alla temperatura t1 = 30 oC ed umidità relativa , viene raffreddata e deumidificata in una batteria fredda avente una temperatura superficiale ts = 10 oC. Successivamente l’aria viene riscaldata fino alle condizioni di immissione tI = 25 oC e .

Servendosi del diagramma psicrometrico, calcolare:

 

  1. Le proprietà termodinamiche dell’aria umida all’uscita della batteria di raffreddamento e nelle condizioni di immissione I.
  2. La potenza della batteria di raffreddamento
  3. La portata del condensato
  4. La potenza della batteria di post riscaldamento.

 

Esercizio 2.

 

In condizioni stazionarie, la temperatura superficiale di una lampadina ad incandescenza è pari a ts = 125 °C, mentre l’aria ambiente si trova ad una temperatura t= 25°C e le pareti della stanza hanno una temperatura pari a tamb.= 25 °C.

Approssimando il bulbo della lampadina come una sfera di diametro D = 40 mm ed emissività superficiale ε = 0,8, calcolare il flusso termico, q, emesso dalla superficie della lampadina.

Note:

Per valutare il coefficiente di scambio termico convettivo, si faccia uso della correlazione di Churchill:

Per le proprietà termodinamiche dell’aria, si faccia uso della tabella allegata.

La costante di Stefan-Boltzmann vale  σ = 5.67´ 10-8 W/(m2K4).

Supporre la stanza molto più grande della lampadina.

 

t

[oC]

r

[kg/m3]

cp

[kJ/(kg K)]

k

[W/(m K)]

a

[m2/s]

m

[kg/(m s)]

n

[m2/s]

Pr

gb/n2

[1/(m3 K)]

0

1,287

1,006

0,0242

1,87 10-5

1,71 10-5

1,33 10-5

0,713

2,03 108

10

1,240

1,007

0,0250

2,00 10-5

1,76 10-5

1,42 10-5

0,711

1,72 108

20

1,193

1,007

0,0258

2,14 10-5

1,81 10-5

1,52 10-5

0,709

1,45 108

30

1,151

1,007

0,0265

2,29 10-5

1,86 10-5

1,62 10-5

0,706

1,24 108

40

1,118

1,008

0,0273

2,42 10-5

1,91 10-5

1,71 10-5

0,705

1,08 108

50

1,084

1,008

0,0280

2,56 10-5

1,96 10-5

1,80 10-5

0,704

9,33 107

60

1,051

1,008

0,0288

2,71 10-5

2,00 10-5

1,90 10-5

0,702

8,12 107

70

1,018

1,009

0,0295

2,87 10-5

2,05 10-5

2,01 10-5

0,701

7,05 107

80

0,987

1,009

0,0302

3,04 10-5

2,10 10-5

2,12 10-5

0,699

6,16 107

90

0,962

1,010

0,0310

3,19 10-5

2,14 10-5

2,22 10-5

0,697

5,46 107

100

0,938

1,011

0,0318

3,35 10-5

2,18 10-5

2,33 10-5

0,695

4,85 107

110

0,913

1,012

0,0325

3,52 10-5

2,23 10-5

2,44 10-5

0,693

4,30 107

120

0,888

1,013

0,0333

3,70 10-5

2,27 10-5

2,56 10-5

0,691

3,82 107

130

0,865

1,014

0,0340

3,88 10-5

2,31 10-5

2,68 10-5

0,690

3,40 107

 

Teoria

 

  1. Ricavare il lavoro tecnico in una compressione adiabatica in funzione del rapporto delle pressioni supponendo che il gas ideale.
  2. Ricavare la formula della retta di lavoro di un condizionamento estivo a tutt’aria.
  3. Ricavare l’ equazione di Fourier per un solido isotropo in assenza di variazioni di volume.

 

Soluzione.

 

Esercizio 1

 

Dal diagramma          

1)

Punto 2

 

Punto I

 

2)

 

3)

 

4)

 

Esercizio 2

 

NuD=12,59                            

qconv = 4,72 W

qirr = 3,92 W

q = 8,64 W