Prova scritta di Fisica Tecnica - 17 luglio 2000

(ing. Meccanica, Elettrica, Elettronica, Navale, Materiali)

(ing. Civile, Edile, Ambientale)



......................................... ........................... ..........................

NOME e COGNOME CORSO di LAUREA VOTO


Tema A


Termodinamica


Per condizionare un velivolo commerciale si segue lo schema d'impianto rappresentato in figura. Una portata d'aria kg/s viene spillata dai motori alla temperatura °C e pressione Pa, si raffredda isobaricamente sino alla temperatura °C, viene compressa sino alla pressione Pa con rendimento isoentropico . Viene di nuovo raffreddata a pressione costante sino alla temperatura °C per entrare poi in una turbina dove si espande sino alla pressione Pa con rendimento isoentropico . Considerando l'aria gas ideale con k=1,4 e M=28,97 kg/kmol si chiede di determinare:

  1. il tracciamento qualitativo delle trasformazioni nel piano T-s;

  2. la temperatura di uscita dell'aria ;

  3. il flusso termico totale scambiato con l'ambiente;

  4. la portata volumetrica dell'aria nella condizione 5.




Trasmissione del calore


Una caldaia a gas è dotata di un camino a tubi coassiali per l'aspirazione dell'aria comburente e per l'espulsione dei fumi. Il diametro del tubo interno di spessore trascurabile è d=80 mm, mentre quello del tubo esterno è D=125 mm. La portata d'aria richiesta è kg/h con calore specifico kJ/(kg K) e scorre nel tubo esterno, la portata dei fumi è kg/h, con calore specifico kJ/(kg K), e scorre nel condotto interno. La temperatura d'ingresso dell'aria è °C, mentre i fumi all'uscita della caldaia hanno una temperatura °C. Affinchè non ci siano problemi di condensazione del vapore nei fumi la minima temperatura ammissibile è °C. Nel condotto interno il coefficiente di scambio termico è pari a W/(m2 K), mentre in quello esterno è pari a (W/m2 K). Si chiede di calcolare

  1. il tracciamento dei profili di temperatura per i due condotti;

  2. la massima lunghezza ammissibile per il camino.




Termodinamica





Trasmissione del calore


,