Esercitazione 3 sol

Politecnico di Milano - Facoltà di Ingegneria industriale e dell’informazione

Corso in Ingegneria Energetica

Esercitazioni di Fisica Tecnica

Facoltà di Ingegneria Industriale e dell’Informazione

Corso di Laurea in Ingegneria Energetica

Esercitazioni di Fisica Tecnica

Docente: Prof. Luigi P.M. Colombo

Esercitatore: Ing. Fabio Riva

Esercitazione 3 - Analisi di un compressore volumetrico -

Esercizio 1 ̇

Sia un compressore adiabatico destinato a comprimere una portata in volume = 1500 m³/h di aria secca (M = 28.97 kg/kmol) dalla pressione di 1 ata alla pressione di 12 ata. La temperatura iniziale dell’aria è 300 K. Calcolare:

• 1. La temperatura di fine compressione (T₂);
• 2. La potenza del compressore ad uno stadio;
• 3. La potenza del compressore a due stadi, con raffreddamento intermedio fino alla temperatura iniziale;

(Si consideri il compressore ideale e l’aria gas perfetto.)

[T₂ = 337.03°C; L_2st = 122.1 kW; L_1st = 148.0 kW]

Esercizio 2

Un serbatoio a pareti rigide di volume V = 60 m³ contiene inizialmente aria, considerata gas ideale con k = 1.40 costante e M = 28.97 kg/kmol, alla pressione P₁ = 1 ata e temperatura T₁ = 27°C.

Un compressore aspira aria dall’ambiente esterno, a pressione P_a = P₁ e temperatura T_a = T₁, e la immette nel serbatoio fino a che la pressione in quest’ultimo raggiunge il valore P₂ = 9 ata.

Assumendo che siano nulli tutti gli scambi di calore con l’esterno, valutare il lavoro compiuto dal compressore e la massa d’aria m presente nel serbatoio alla fine del processo, nell’ipotesi che tutte le trasformazioni si possano considerare quasi-statiche.

[m = 328.27 kg; L = 39353.26 kJ]