Appunti di Centrali termiche - parte 1

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Nome: PAOLO

Cognome: FARAGALLA

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FAVINI

LEGGE DELLA VARIANZA DI GIBBS

ingegneria: fasi

V = C + 2 - f

2: io ho acqua - 1 componente

2: io ho 2 fasi: H2O(l) - H2O(Ϭ)

dove L=2

così ho acqua e olio

V = 1 + 2 - 2 = 1

acqueo (si scioglie)

particelle indisplidale

nuovo corpo di forma numerale 1

Ridisogno la curva limite dell’acqua:

isoterme

TANGENTE AL PUNTO 1

isoterma

isobara

PUNTO 2

1 2 2 2

3 3

2 2,2

T s

aggiungere

Il dalle condizioni di vapore saturo secco deriva del calore latente a pressione costante la temperatura non piove latire (anche la massione a +2)

Dunque, isoterma nel campo dell’innistito è una curva che intendono i rami delle strada - un segmento vertice verso giù, nel campo dell’alternare è una curva crescente verso dente

In un’isobara posso scrivere: Tds = dQ = c_pdT

Tds

isobara

evì qui ci simultaneamente - questa la cause calcolano: Tds = c_p dT

Q = T- Δs = c_p ΔT

c_p = R - 8.1

calore specifico del vapore _c = 4622.43 (2) kJ

s

4.3 - 2.1

le dunque nel diagramma T-S: da sopra prendo un punto 1 e traccio la tangente con questi punti incedidiate nel campo dei osservi un segmento (quello in rosso). se ti tratto il segmento in rosso è al tempo con la tangente

dT

in un nodo

dS

segmento

ΔT

dunque è facile giato che il segmento in rosso E’ = c_p

PROPRIETÀ FONDAMENTALE DEL PIANO T-S

la sottotangente in un punto esprime il valore spazio locale; appartenente a questa curva

locale

posti disposti dalla temperatura

aderente a quella curva

posti il trato assegnato alla risposta accanto

Prendendo nel diagramma da sopra al punto 2, e tracciando la tangente, individuo l'asse per il quale il valore ci tracci la tangente figura è una quellita che porti via punto 2, e in quella troverete la tangente da punto, printa specificare lungo di vista dell'interno, quindi che il valore della intersezione della retta salde e numerato grafica

dH = Tds + sdp, per un'isobara dh = Tds

evitare alle sempre ven avana

potenza termica

G_v ∙ Δh = G_v ∙ [ - _nL fervato

questo struttura di odore

G_e ∙ H_i = potenza termica ceduta da un combustibile

[ipoteno] [ -all'un mondo

_...il peranto con insolvere etc.

mentre si formula - ed è famoso il numero del valore appartamento

G_v∆h = G_e H_i?

EQUAZIONE DI GENERAZIONE DEL VAPORE

di un generatore di vapore di bassa pressione ha 660 kcal/kg - 60 kcal/kg = 600 kcal/kg di Δh.

mentre nel separatore ad alta pressione ho un Δh_p maggiore.

ritorna Δh nei punti ad alta pressione (in questo punto termodinamico) è minore; infatti:

procedimento più efficace per innalzare i rendimenti di un ciclo è quello di attuare la rigenerazione mediante spillamenti di vapore.

La risposta è: Δh varia tra 500 e 650 kcal/kg

CICLO RANKINE-HIRN

quale è il rendimento di questo ciclo?Il rendimento è pari al rapporto tra l'area del ciclo (ovvero quella sotto all’1-2-3-4)

η_CICLO = Q_e * (lavoro utile) / Q_TOTALE

Adesso rappresento il:

DIAGRAMMA

h-p

(entalpia - pressione)

in questo diagramma rappresentiamo il flusso vapore con un percorso verticale (perché il processo è adiabatco) tranne un percorso isobarico.

-> poter aumentare il η del ciclo ->

POTERE EVAPORANTE ➔ e' l'incremento entalpico che l'acqua riceve quando transitando attraversa il focolare, misurato alle stesse t e pressione in cal/g scambiato. Gv/Gc = Hi•

Questa è la trasformazione reale, perché ha una perdita.

Δh

ALTA PRESSIONE

• Δh_pompa = 80
• Δh_totale = 200
• Δh_turbina = 210

Esempio interessante ed utile

Immagino di avere un recipiente con un liquido e un equilibrio descritto:

^↑vapore↔ liquido

dunque l'equilibrio si divide subito riescunendo il vapore ovvero il liquido tende al prodrommo

Se dunque apro lo sportello con l'esterno 1 bar:

La massa liquida che si trova a 180°C cerca di portarsi immediatamente a 100°C :

• L'entalpia a 180°C = 763 kJ/kg
• L'entalpia a 100°C = 419 kJ/kg

Dunque l'acqua si deve liberare di 34 kJ/kg

Dunque se ho 3 m³ acqua liquida con V = 0,001 m³/kg —> massa = 3/0,001 = 2777 kgdunque devo liberare: 34 kJ/kg * 2777 kg = 93808 kJ

Se prendo una macchina che pesi 10000 N :

—> 93808 kJ (ovvero 1000 kg)

L'accesso entalpio che corrisponde al sollevamento di una macchina di 1000 kg per 93,8 km

Ritornando alla potenzialità specifica:

• G_V = G_v
• es: ρ * h = m² —> mi produce 100 km/giorno
• ρ = 10⁶ m² —> allora avrei bisogno di una superficie di 10000 m²
• —> ho bisogno di 64 km di lunghezze complessiva
• Ogni tubo ha circa 600 tubi
• dunque ne butto fuori circa 600 tubi

Come arrivare al valore 100?

G_v Δh = γ_C G_V Δi_C

• Kσ ΔT_i G_v Δh =

G_v/S = K ΔT/Δh

A questo punto inseriamo una cosa:

Non siamo controcorrentemente

La corrente non controcorrente

ΔT_e - ΔT_iΔT_c - ΔT_X ln ΔT_X

—> questa relazione vale anche per il non controcorrente pure

Nello scambio termico tra gas combusti e acqua nelle due fasi

Controcorrente puro

MOTO DELL'ACQUA

Le pressioni basse non è possibile la rappresentazione in un tubo perché le pressioni basse la dilatazione del volume supera il volume della liquido allo stato saturo. p = costante → V = ρ_s ↑

E.g. di continuità in V' = costante

dunque: se ad esempio il volume specifico aumenta di 100 volte per passare da stato liquido saturo a vapore saturo secco

→ dunque per questo motivo, alle alte pressioni ↑ P ↑ alte E.g. = P x σ, non è legato a nessun tubo ↑ E.g. = volume specifico non viene legato in nessun tubo perché non ho bisogno di mod. di ottenere velocità CONTENENTE del vapore

E: VAPORE IN CIRCUITO

VP ⁽¹⁾ è usato quando non devo superare il titolo 0,3

esempio di limitare la vaporeizzazione:

perché se ho troppe bolle di vapore, queste non esplodono, restano come acqua liquida e quindi le pareti si sedano troppo e si spezza

CIRCUITO ELEMENTARE (con 2 tubi)

P_o e _e gH - H è la distanza tra i due baricentri di collettore. Pensioniamo il tubo di sinistra - e è liquido saturo.

Pensioniamo il tubo di destra - tubo con liquido saturo e vapore.

dunque a sinistra del collettore la pressione su P_o e ≤ ρ_e gH, mentre a destra e una pressione P_o e + ρ_e gH. È il secondo e gravita, mentre a destra è minore di quella a destra, e pressimento de:

ΔP = gH (ρ_e - ρ_x) - SPINTA

Calcolo C̅_x

(non bisogna stare attenti perché le densità non vengono livellaradi )

C= ∫ (ρ_x - 1 Δx) → C̅_x = ∫ f²_e ∫ ρ_e dx = → C̅_x - Δx ∫ f²_e dx → C̅_x = V_x - V_L + x ΔV¹

dunque C̅_x = V_x - x_o - quello finale

_x=fine - x=x_a

densità iniziale di un miscuglio che entra come liquido saturo a sinistra con titolo x_u

C̅_x = 1/_xu ln (1 + X_U ΔV¹/V¹)