Prova scritta di Fisica Tecnica Ambientale - 22.07.2002
( Ing. Civile, Edile ed Ambientale)
Esercizio 1
In un impianto di
condizionamento, nel periodo invernale, una portata d'aria esterna
,
a pressione atmosferica, alla temperatura
ed umidità relativa
,
viene umidificata e riscaldata nell'impianto rappresentato in figura.
L'umidificazione avviene tramite un saturatore adiabatico a cui viene
fornita una portata
d'acqua alla temperatura
=12
°C. Le batterie di pre e post-riscaldamento forniscono un flusso
termico globale
.
Sapendo che l'aria in uscita dal saturatore è in condizioni di
saturazione si chiede di determinare:
tracciare le trasformazioni dell'aria umida in un diagramma Carrier;
l'entalpia
e l'umidità specifica
dell'aria nelle condizioni esterne;
l'entalpia
,
l'umidità specifica
,
l'umidità relativa
e la temperatura
dell'aria umida nelle condizioni di uscita dall'impianto;
temperatura
ed entalpia
dell'aria umida all' uscita del saturatore.
Il flusso termico
fornito dalla batteria di post-riscaldamento
.
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|
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Gruppo |
(kg/h) |
(°C) |
(%) |
(kg/h) |
(kW) |
A |
1500 |
5 |
85 |
10 |
18 |
B |
2500 |
10 |
65 |
20 |
30 |
per l'acqua la pressione di saturazione [Pa] in funzione della temperatura [°C] può venire valutata con le relazioni:
Esercizio 2
Uno scambiatore di calore a
tubi concentrici in controcorrente riscalda una portata d'acqua dalla
temperatura
alla temperatura
utilizzando una portata di olio diatermico che si raffredda dalla
temperatura
alla temperatura
.
Il tubo interno ha diametro
=20
mm, mentre il coefficiente globale di scambio termico, riferito alla
superficie interna è
=500
W/(m2 K). In queste condizioni i due fluidi scambiano il
flusso termico
.
Si chiede di determinare:
il tracciamento degli andamenti della temperatura dei fluidi;
la lunghezza dello
scambiatore
;
le capacità
termiche di flusso del fluido caldo
e di quello freddo
;
Lo scambiatore per errore viene montato in equicorrente, mantenendo invariate le temperature di entrata dei fluidi e le capacità termiche di flusso, per la nuova configurazione si chiede:
il valore di M;
la differenza di
temperatura all'ingresso
e
all'uscita dello scambiatore
;
il flusso termico
scambiato
;
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|
Gruppo |
(°C) |
(°C) |
(°C) |
(°C) |
(W) |
A |
160 |
140 |
20 |
80 |
3000 |
B |
150 |
120 |
30 |
70 |
3500 |
,
,
,
,
,
,