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Fisica Tecnica I


Fisica Tecnica II

Fisica Tecnica Ambientale

Prova scritta di Fisica Tecnica, Fisica Tecnica Ambientale – 28.06.2004

( Ing. Civile, Edile, Ambientale, Meccanica, Navale, Elettrica, dei Materiali)


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NOME COGNOME CORSO di LAUREA Voto

Esercizio 1

Un frigorifero domestico con congelatore deve asportare un flusso termico q41 alla temperatura t1 ed un flusso q85 alla temperatura t5. Si utilizza un ciclo a compressione di vapori con due compressioni, due laminazioni ed un condensatore come rappresentato in figura. All'entrata nei due compressori (punti 5 e 1) il fluido sia in condizioni di vapore saturo secco. Dopo la compressione le due portate di fluido frigorigeno, alla stessa pressione, vengono miscelate. La portata risultante, nello stato 7, entra nel condensatore dal quale viene asportato un flusso termico q73 ed esce nelle condizioni 3 di liquido saturo. La portata viene laminata fino alla condizione 4 ed infine riportata isobaricamente nella condizione 1 all'uscita dall'evaporatore. La portataviene invece laminata sino allo stato 8 e fatta evaporare isobaricamente sino alla condizione 5. Sapendo che il rendimento isoentropico dei due compressori è pari a e con l'ausilio del diagramma allegato si chiede di determinare:

  1. Le portate di fluido frigorigeno ed ;

  2. Le potenze meccaniche assorbite dai due compressori P12 P56

  3. L'entalpia del fluido dopo la miscelazione h7;

  4. Il flusso asportato al condensatore q73;

  5. Il coefficiente di effetto utile del ciclo (questo può essere ancora definito come rapporto tra effetto utile e potenza spesa) .

q41

t1

q85

t5

t3

Gruppo

(W)

(°C)

(W)

(°C)

(-)

(°C)

A

1000

4

500

-5

0.9

40





Esercizio 2

E' noto che il vento produce una sensazione di abbassamento della temperatura. Per comprendere questo fenomeno si schematizzi una persona investita dal vento alla velocità va e temperatura ta come un cilindro con asse verticale di diametro D=33 cm ed altezza H = 1,75 m, si consideri inoltre una resistenza termica specifica dovuta al vestiario pari a Rclo ed una temperature superficiale della pelle tsk =35 °C. In queste condizioni e tracurando lo scambio termico alle basi del cilindro si calcoli:

  1. va

    ta

    Rclo

    Gruppo

    (km/h)

    (°C)

    (m2 K)/W

    A

    20

    0

    0.42

    il coefficiente di scambio termico specifico ed il flusso termico scambiato qfor in presenza di vento (convezione forzata);

  2. la temperatura tra vestiario ed aria esterna tclo;

  3. il coefficiente di scambio termico in aria ferma (convezione naturale)e la temperatura esterna tanat che dovrebbe avere l'aria ferma (convezione naturale) per ricavare lo stesso flusso termico ottenuto in presenza di vento qfor in prima approssimazione si consideri tp come temperatura esterna.

Convezione forzata trasversale per cilindri

Convezione naturale su cilindri verticali

dati: , , ,,

Esercizio 1


Letture (kJ/kg) : h1 = 395,6 ; h5 = 400,9 ; h'2 = 423,8 ; h'6 = 425,4 ; h3=256,4

;

;

;


Esercizio 2

;

Convezione forzata

;


Convezione naturale

;