Prova scritta di Fisica Tecnica - 06.09.1999
(Ing. Meccanica, Navale, Elettrica, dei Materiali, Elettronica, Civile, Edile ed Ambientale)
Un impianto motore fisso funzionante secondo un ciclo Joule ad aria standard (k = 1.4) ha un rapporto delle pressioni rp = 8.
La temperatura del gas allingresso del compressore è di 300 K mentre quella allingresso in turbina è di 1300 K.
A) Con riferimento al ciclo ideale determinare:
B) Nellipotesi di ciclo reale con rendimento isoentropico di compressione h ic = 0.8 e rendimento isoentropico di espansione h ie = 0.85, determinare il valore del rendimento di conversione.
Uno scambiatore di calore a tubi coassiali, funzionante in controcorrente, è
utilizzato per raffreddare una portata = 2
kg/s di olio lubrificante (colio = 2 KJ/kg K) con acqua (cH2O
= 4.187 KJ/kg K), la cui portata è
= 0.48
kg/s.
La temperatura di ingresso dellolio è Th,i = 100° C, mentre lacqua di raffreddamento entra nello scambiatore ad una temperatura Tc,i = 20° C.
Lo scambiatore è caratterizzato da unarea di scambio termico A = 12.5 m2, ed il valore del coefficiente globale di scambio termico, in assenza di incrostazioni, è U = 400 W/m2 K.
Determinare la temperatura di uscita dellacqua Tc,o ed il flusso termico scambiato q nelle seguenti ipotesi:
Nota
Lefficienza di uno scambiatore di calore a tubi coassiali, operante controcorrente, è data dalla:
Soluzione Esercizio 1
A)
B)
1) ;
;
Tc,o = 86.5° C
q = 133.6 kW (Th,o = 66.6° C
)NTU = 1.787
= 79.4° C
q = 119.4 kW ( = 70.2° C)
September 7th, 1999 - the WebMaster