Riassunto esame Macchine e sistemi energetici, Prof. Paltrinieri Fabrizio, libro consigliato Macchine, Cantore

Equazione Generalizzata del Moto dei Fluidi

Sistema Termodinamico

• Sistema aperto (scambio materia con esterno)
• Proprietà costanti su sezioni 1, 2 e volume

dE: Variazione del contenuto energetico

dE = [dQ_e - dL + dm₁(c₁²/2 + gz₁ + u₁)] - dm₂(c₂²/2 + gz₂ + u₂) + p₁A₁ds₁ - p₂A₂ds₂

A_i: ds_i = dm_i · v_i

m³/m

dE = [dQ_e - dL + dm₁(c₁²/2 + gz₁ + h₁)] - dm₂(c₂²/2 + gz₂ + h₂)

Sistema in regime stazionario

dE = 0

dm = dm₁ - dm₂

Dividendo tutto per cm

Ø = Q_e - L + c₁²/2 - c₂²/2 + gz₁ - gz₂ + h₁ - h₂

Forma Teorica

cdc + gdz + dL = dQ_e

dh

dh = dv + pdν + vdp

cdc + gdz + dR + vdp + dQ = Ø

Eq. Generalizzata del Moto dei Fluidi in Forma Meccanica

Scambiatori di calore a superficie unidirezionali

Trasmissione di calore tra 2 fluidi che si muovono in modo concorde (equicorrente) o discorde (controccorrente).

• q = potenza scambiata
• γ = salto di temperatura
• τ_m = temperatura media

dq = k * γ * dA Costante di trasmissione del calore

dq = ½dγ

k * (γ_B - γ_A) / ¹iA = ½i/¹i

Integrando:

k * (γ_B - γ_A) / A = ln(γ_YB / γ_YA)

½i = k * γ_m * A

TM = (γ_B - γ_A) / ln(γ_Ys / γ_YA)

TM = (γ_A + γ_B) / 2

CICLI CON SPILLAMENTO (CICLI RIGENERATIVI)

CICLO I

η₁ = 1 - T_k / T_M1,5

CICLO II

η₂ = 1 - T_k / T_v

c'è un CICLO di CARNOT: max rendimento possibile

CICLO III

η₃ = 1 - T_R / T_M1,3

SCELTA DELLA PRESSIONE DI SPILLAMENTO

• γ = GRADO DI RIGENERAZIONE
• γ = (h_f - h_o) / (h_c - h_o)

η_th,ns = (h_se - h_b)b + ∑_c(h_se - h_c) / (h_se - h_i)

Sist. Cog. con Tv a Contro-Pressione

Cogenerazione

Sc = Scaricatore di Condensa

F = Vapore di Flash

dove subisce una laminazione isentropica

Potenza Termica a Dispos. Ut

• Q chiusa = (ṁ^t + ṁ^v)(h_B - h_E)
• Q aperta = (ṁ^t + ṁ^v)(h_D - h_E)

Potenza Termica erogata da Impianto

P_E = ṁ^t(h_C - h_B)(η_m η_alt)

Impianti con Tv a Derivazione

h_d = h_B · ṁ^t + h_C · ṁ^V / (ṁ^t + ṁ^V)

Δ_P = ṁ_d(h_C - h_K)(η_m, η_alt)

C - C_mot resist = J_o · dω/dt