Vecchio Ordinamento |
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Nuovo Ordinamento |
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Fisica Tecnica I
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Fisica Tecnica II |
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Fisica Tecnica Ambientale |
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Prova scritta di Fisica Tecnica, Fisica Tecnica Ambientale – 28.06.2004
( Ing. Civile, Edile, Ambientale, Meccanica, Navale, Elettrica, dei Materiali)
NOME COGNOME CORSO di LAUREA Voto
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 portata
viene
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:
Le
portate di fluido frigorigeno
ed
;
Le potenze meccaniche assorbite dai due compressori P12 P56
L'entalpia del fluido dopo la miscelazione h7;
Il flusso asportato al condensatore q73;
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 |
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:
va |
ta |
Rclo |
|
Gruppo |
(km/h) |
(°C) |
(m2 K)/W |
A |
20 |
0 |
0.42 |
la temperatura tra vestiario ed aria esterna tclo;
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:
,
,
,
,
Letture (kJ/kg) : h1 = 395,6 ; h5 = 400,9 ; h'2 = 423,8 ; h'6 = 425,4 ; h3=256,4
;
;
;
;
Convezione forzata
;
Convezione naturale
;