Esercitazioni svolte di macchine a fluido

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Esercitazioni svolte di macchine a fluido dalle lezioni di esercitazioni di Macchine a fluidoCompleto di calcoli numerici e spiegazioni aggiunte durante le lezioni di macchine a fluido. Scarica …

Esame Macchine a fluido

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. Barigozzi Giovanna

Università Università degli Studi di Bergamo

A.A. 2021-2022

208 pagine

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Esercitazione

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Esercitazione di macchine a fluido

Impianto di sollevamento acqua

Si deve dimensionare un impianto destinato a sollevare acqua a temperatura ambiente (pari a 10°C) da una vasca di sedimentazione a un serbatoio sopraelevato di accumulo. L’impianto prevede l’impiego di due pompe centrifughe poste in parallelo.

Dati di progetto

Prevalenza geodetica H = 70 m
Pressione atmosferica p = 1 bar
Portata d’acqua Q = 80 m³/h
Velocità consigliata nei condotti v < 3 m/s
Scabrezza assoluta nei tubi commerciali = 0.08 – 0.1 mm
Viscosità dell’acqua a 10°C = 10^-3 kg/(m s)

Condotto di aspirazione

Sviluppo L = 15 m
Resistenze localizzate = 10

Condotto di mandata

Sviluppo L = 100 m
Resistenze localizzate = 20
Rendimento elettrico = 0.98
Pressione di vaporizzazione a 10°C p = 12.3 mbar

Si chiede di determinare:

Le dimensioni dei condotti di aspirazione e di scarico.
La curva caratteristica dell’impianto.
Tipo di pompe e diametro esterno delle giranti.
Curve caratteristiche risultanti delle macchine (prevalenza, rendimento, potenza in funzione della portata).
Quota massima di installazione delle pompe.

Dimensionamento dell’ultimo stadio di una turbina a vapore di bassa pressione

Si esegua il dimensionamento di massima dell’ultimo stadio di bassa pressione di una turbina a vapore di cui sono noti i seguenti dati di progetto:

Temperatura di scarico del vapore: T = 30°C
Volume specifico del vapore allo scarico: (v_sp) = 30 m³/kg
Entalpia del vapore allo scarico: h = 2314.86 kJ/kg
Portata di vapore: m = 588 t/h
Velocità di rotazione: n = 3000 giri/min
Coefficiente di ingombro delle pale (sez. uscita): = 0.97

Limitazioni

Velocità periferica massima: u_max = 500 m/s
Rapporto altezza di pala / diametro all’apice: h/D ≤ 0.25
Altezza di pala massima: h_max = 0.75 m
Energia cinetica persa allo scarico massima: (E_c) = 33.5 kJ/kg

Si dimensioni la macchina secondo la teoria del “vortice libero” e si assuma costante dovunque la componente assiale della velocità assoluta. Lo scarico sia inoltre assiale. Si discuta soltanto il caso ideale.

Si chiede di determinare:

Le dimensioni della corona di scarico (diametro medio ed altezza di pala).
Il numero di flussi.
L’energia cinetica allo scarico.
I triangoli di velocità.

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