Appunti Fisica tecnica e macchine - Parte 1

Fisica macchine e tecnica 25/26A

A. FORMULARIO DENSITA LAVORO ENTALPIA·· ·pV[]]H irreversibiliu *= +1mg == = [5/kg) S2h S2wpdV += -reversibili MASSA ↳· SECONDO PRINCIPIO TDN (1pdv· 2( = -logdm = so Titolo VAPORE Di UN· PRESSIONE· BILANCIO ENTROPICO M· X == =P I ( Mv+=IS to REGOLA DELLA LEVA· INTERNA ENERGIA· BILANCIO (1 x)(sENERGETICO (x VisX+· = -Ep)[1][EnU += GAEn 2AuAEp Calore Specifico+ + + ·=[/kg]u == [5/kgk]PRIMO PRINCIPIO c· Au L QENTROPIA +=· Calore Latente·du SQS= += XdS TAs=Tzrev [↓ c(T)di(cQ === [[/kgk) T1s RELAZIONE RELAZIONE FONDAMENTALE MAYER BILANCIO· DI MASSA DELLA· ·duids pdr R(p Cv I+= + (s= dE) funds-gundIdv =dh udpids POLITROPICHE . ,+ ·= pV" pr"= hyp1 p)do+ cost cost costin1D= =:du adi + -= perfetti hyp+ staz1D JetsSi /25zSz+· se gas : =Twu"TEORIA PORTATA cost CNETICA VOLUMETRICA· ·=p1 -1 TvnRTpV ),cost= = V Im/s)= unds=RRT lavoro*pr con= M -PitilsenL COMPONENTE1 NORMALE MEDIA= DI U·=GAS REALE· Pata-Pete =3) UndsZRT EnL 1se npr = -= =1 1-Pr)2(Trz = CxCp-, PORTATA MASSICA1con = ·CxCuPARAMETRI -RIDOT· I jundsvalori in"1"di·T =T1 iso· - - DENSITÀ MEDIA·iso-P0· - m5Viso· - =- =Ve Uiso-s· conperfettoPOTENZA DELL'ENTROPIA Gas* BILANCIO TERMICA ·· Q Qin )(T[ To)Uou= += - imise-is0 +=R())h) )+POTENZA MECCANICA So +S· =I iiL hoh To)(p)T BILANCI FLUIDI INCOMPRIMIBILI= ·+= -Bifase BILANCIO ↳ Massa ENTALPICO ·· /Soins-ins2 Generico0 (is)1 x)Ux Ursx+ >-= == -Is estropial in costSis(1-x)Sx Sus+= == gVhvsXhis(1hx costENTALPIA-CASI x)VARI = + =· -CpdT perfettodh BILANCIO 810 225zSz DELLA MOTO S1DiQ Ta- ·gas= =,. (j) TE)dshisha IncomprimibilePSAT) , P2Sz(s)Pa m pPrS ++ + >-== +- --↓ Es)(82- costliq in gcompresso =per =. PSAT((P- V costEQ DEL DELLA FLUIDISTATICA· =.PROPRIETA TDN· d VzS2VeSnyg ==-liquidiSolidi· e dita motoQ· .DELL'ENERGIA(T-To) BILANCIOcUou ·+= Generico>-Ech() Ei 0h hzgz1so +5 + =+ + ++ -PaSc-(Eds i) )Po)hoh u)PTo)c(T PS+ gzz+ =+= - - ,hisha (is(pa (Psa+= - +deliq compr. NUMERO Incomprimibile LEGGE VELOCITÀ REYNOLDS DelleCOMP DI DI··>- .god E +=I=E(P-P2)s Re = M BILANCIO MASSA DELLA·PERDITE Energia CARICO fzW2S2DI SeWe- I· =,XDPGenerico DELL'ENERGIA BILANCIOdistribuita>- ·y == +E E u -+ uGh 2222LQ Qgzgz + 922=++ + = ++ + =-1 ,#P concentratagzz Iv ingressoinV= LAVORO·Incomprimibile>- VELOCITà SUONO DEL 522-Ve la-Wi -Wi·E gz +S + L =97 +y+ 222URTa =QUz 41y = -- LAVORO EULERIANO NUMERO MACH DI ··Pr =AS LM UzUzt-UnOnt== - 28= 48↳RAPPORTO GOLAIN· -COEFICIENTE D'ATTRITO· =I GRADO REAZIONE DI·- Apgirantex X= =g APTOTVelocità TRASCINAMENTO DI· POMPA LAVORO·=RUGOSITà i xRELATIVA· L EID yp+=43 (rugosità= EmHimpRENDIMENTO IDRAULICO CONDOTT>-- =· E vVzVe&YASPHeHIMp YYDR == MAND+ =+>-: XP ggY y1 yzy +- Q= = =PERDITE· K2V2kHImp PARALLELO+=>- ·,YDISTY Y CONS= ASSORBITE POTENZE POMPE>-· =RELAZIONE HP1PALE-LAVORO S HP2 HEQI ==· PALE-ML Va Vi Vz(I Un = +L Un= PALBEROg CONDOMI>- ViVEQ VzSPREVALENZA +=· := [m] PETTH yzy1Yea ==OPERATORE IDRIMPIANTO CAVITAZIONE·· . PERDITA REGOLAZIONEVALV·P . PMIN PSAT PGDL- Sy > += 31 *PoPmin -ApYu ==)zg(zu+ y yz4 ↓+ +- 1 , z -gh-Yasp-PD ,SERIEAMENTO IMPIANTO SOLLE DI ·· (Xa POMPEEID gHgp >- + A-=, (8 + Vi Vi v NPSHimp-NPSH& = =· pompaInsm)+ 5. HEQ Hin HP2= +·Motore KAPLAN TURBINA PARAMETRI Salto SPECIFIC·· ·v e80msEID 2IMP =>- -,HM Ws= =g HM 5-402* mu>- , DDSROUND TRIP EFICENCY TURBINA RELTON· · =V m3/sprodottaE 02-70=>- .RTE RAPPORTO COMPRESSIONE DI= ·Et 60-1300Hmassorbita = => m- B2gHmUn =>- ID,TURBINA FRANCIS· Y COMPRESSIONEOrVe>- = ·in,v m3/s2020=- - 2. 1 s,2 (4)(1-Pos) -Lis udpHm 15- 300= Mirt> m =- =- .PP4 23)g(z4 =- -= BibBrotPORTATA Coefficiente di >- =·APGRX =- = d LwLorLisAPTOT L += +>-3gr ESPANSIONE MIDr ·- =T, Coefficiente CARICO di )· oLis =~ e60 .f- = EIDE = D222 LrEc-LwhisL>- = +V Su=>- UMIDITà ENTALPIA RELATIVA PARETE INDEFINITA TOTALE· ·· PuE =R4kT k += = v/Tiss)PSAT , TzNT1& " -LAVORO UMIDITÀ ASSOLUTA TURBINA =·· Smev PARETEX REALE= ·MkeL kz AS Tz, Te= T- -R. =+ &(TURB)RENDIMENTO ARIA UMIDA STATICO ·· Q = Tz)x) AITiMas(1hz Mauhe -= --& statico h hz- is, CILINDRO INDEFINITO GRADO SATURAZIONE CAVODi ·· XXsRendimento u(Turi) Tz-TeTotale 1Q=· " N . &-= ren/)hzh1 T-, i BILANCIO, D'ENERGIAYrot ·tot= hh, REALETUBOi2 15i ·+, - EGENFacc, EN-Eout, +=Lavoro compressore Tr-T2· Q A 2CONDUZIONE =·?52 V h(VE rz)hzke -L -+ += [W/mz)Q"2 Agrad(T)= - en))+G " RNU2T(COMP)RENDIMENTO 0 =· += 2INLNUT 0is-he =h2Ys ,. he22- -- N"CONVEZIONE CARNOTAT1-ATz ·· ATML = -Q" Men(2h(Tp To) 1Y= - =1y Giv)1 -=N 2UATM- = 0 ==h = &=Tp-To MC i)(TF TF &ouT -= ,, YIQ =ms)hc hc,ouT)REYNOLDS PRANDTLNUSSEL =· i -,, ,SolRe LORENTZ·= M POTERE CALORIFICO -=· 1y =hL TMx)Nu Makarifich rif-Machac ,= AF me,PC , Trax-TMIN= sic Tr =MCp Gen=Pr = LAVORO NETTO= ·NF QA-QIn =B PrA Re JOULE-BRAYTONNu IDEALE·= EFICENZE· TzT4 TeTzEQ 1-COLBURNDI ==· . 1 )-Re: 8pp 330 -,Nu 023 10 py= -=, =E %(Ti/-/ndCo FRIGO=> 5 -LEQUICORRENTESC =· -. = Pompa1 COP ClorDie TMINU 1-TRIG =laThe I AzJOUE-BRAYTON ACLORANKINE COMBINTOREALE REALECO ·· & &Per Pcc PTG Par=gn(Mashs-ha ++Amis)Pel 1, YavYel Mis PSv= -gen = PTG, ot +, in PCI, =, inc PCIis-hr)-ina(h2 Pel el-PrescPr -Pann, elelv =Mis Mo , , , incGac(T-T5) MH20(ho-ho),c c =, , rettaPelPel gen inacCacITs-To) -h7)MH20lho,, Naco NIy ==== QUEi PC, Pel Molto-hu) MelignNot-Pel =+VPel Aux ,,,MCENTRALEPel = MH20(hz-hiz)genISpec Pelin PCI,= =p, ,Sie NOEA P,FATTORE RECUPERO TERMICO DI· Pel TV-PelPrettaRANKINE IDEALEaCO· =cr p, ,,Qi Pretta ov,TcTLin) A TREC= ingcGac(Ta-Taub)QDISPYGivMYQ B+A ., RENDIMENTOQIN :QIN PRINCIPIOIDI·B+A ,, MIT-Tur) Rendimento Recuperodi·MYaQaY Q+Y , rec, , =X& =QQIN QIN sp++ BA c,,,Tr Ys"YsTERMODINAMICI SISTEMI delimitata dasistema diUn termodinamico materia contornoè porzione .ununaBIENy l'ambiente esterno sistemaè· unT& ambiente sistemaofSISTEMA↑ universo+· =TDN CONTUniversoDefiniamo sistema : diil materia fisicamentesemplice chimicamenteporzione omogeneae: diil semplicisistemicomposto piùsoma:CONTORNO1. contorno seguentiIl caratteristichelepuò avere :realei) virtualeoi) nelvariabile tempoimpermeabilei) permeabileorigido mobileis) oadiabatico diatermanoIV oIn seguenticlassificano sistemicontornobase al TDNsi i :TRASFERIMENTO DIL Q SISTEMAMASSASCAMBIO SCAMBIOCONTORNOimpermeabile isolatoNOrigido NONoadiabati coimpermeabile chiusoNOSImobile Sidiatermanopermeabile apertomobile SI SISi diIvolume controllo)diatermano chiuso-focussistemaOss massase - :: aperto focus volumes>- :.2 APPROCCIO STUDIONELLOlail molecolare)livellomicroscopico↳ termodinamica statisticai) macroscopico↳ termodinamica classica↳ termodinamica assionaticaIPOTESI.3 DEL CONTINUOdueCi equivalentienunciatisono :È suddividere indefinitivamente dii) partipossibile materia piccolepiùporzione in sempreunacontinuodell'originale carattereconservando diAnche talmateparticelle elevatocontiere chevolumetto infinitesimoi) nunseroun instatistichemedieconsiderarepossibileè le4. DESCRIZIONE SISTEMADEL TDNsistema descrivibile certoequilibrioUn dide grandezze Esseèin sono.numerocon un :estensivei) dall'estensionedipendono del sistema· della additivagodono proprietà· temponelvariarepossono· grandezzeLe estensive sono :m3Vvolume >-· superficie 2S - m· lelunghezza el· Kgmassa M· -di materiaqta mol-·intensivei) dall'estensionedipendono del sistemanon· della additivagodono proprietànon· nellotemponelvariare spaziopossono e·Le grandezze intensive sono :densità Kg/m3f· { elim Vuir= valore continedelf compatibile l'ipotesiminimo- = con( (d-m = - PaPpressione -· F+P live>- = AAtfuinPaub 101325Pa bar013251==>- ,digrandezza statisticotipo>-temperatura T K· -sperimentalmentemisurasi>- ha termometriche "Cscalevarie>- >- K>-T(k) °)T( 273 15+= .AT(k) AT( C)°= dellemoto particellelegata quindial grandezzaè statisticaè>- unapotenziale chimico· Misuperficie(dii) estensive intensivene neinterna U-jenergia· (Ek Ep)=u>- + =chiuso internasistema specificaenergia~ se n-Sr/kentropia· =entropiachiusosistema specifica~ se -estalpia H I+· U pVH +>- = =estalpia hchiusosistema specifica~ se -EQUILIBRIO.5 SISTEMA TDNUNINUn dellesistema descrivonograndezze chevalore loilequilibrio cambiaè in se non .tre diEsistono tipi equilibrio :i) Equilibrio meccanico rigidoinvolucro·A doseparatedue sezioni·P pistone mobileunorizzontalmenteequilibrioPi-Pa meccanicose -=PaPi trasferimento lavorodi>- +termicoi) Equilibrio adiabatiinvolucro co·I doseparatedue sezioni· diatermicopistoneenorizzontalmenteequilibrioTa TB termicoSe -=>- trasferimentoTa Tis di calore>- +L'equilibrio termico datidello tdedellabaseè 3 AB èAla Ccorpizcresimo principio se: ,,Balloraequilibrio termico A equilibrio termicoBloC èin C incon sonocon e ediin) flussirispettoEquilibrio materiaai impermeabileinvolucro·A doseparatedue sezioni·i permeabilemembranaunaequilibrio rispetto flussi di materia-Mix MiB- aise = chinicatrasferimento dellaMia Mis+ i-esimaspecie>-.6 TRASFORMAZIONISono delloalla distato equilibrioseguitofenomeni perturbazioneche inavvengono .Esse comportano : del sistemastatodellovariazione· trasferimentipossibili di L materiaQ· o,Studiamo realetrasformazioneuna :nu GASGAS > [P2][P] statostato didi equilibrioequilibrio uniformePeuniformePr conconMa quello che saperlosuccede nel possiamomezzo .non distesso .tloStudiamo abbiamoal posto n unmasse cma =