Appunti fisica tecnica - (equazione di Bernulli, cicli (otto, diesel, Carnot, Renkine, ecc) e macchine frigorifere

Ciclo di Carnot

per un gas perfetto sul piano di Clapeyron

rendimento massimo

ISOTERME ADIABATICHE

schema a blocchi

compressione espansione

rendimento

lavoro compiuto calore assorbito alla temperatura

sul piano entropico:

Equazione di Bernoulli

di flusso unidimensionale (mono dim...)

1. 1
2. 2

V₁, V₂ velocità delle sezioni

ΔQ calore ricevuto dall'est.

-ΔL lavoro ceduto all'est.

scambi energetici con l'esterno

• z quota del baricentro sulle sez d'ingresso e di uscita
• h entalpia specifica sulle sezioni tele

SISTEMA APERTO in REGIME STAZIONARIO

• z₁, V₁, h₁
• z₂, V₂, h₂

Dall'analisi del sistema si trova che

(1^o PT) E₂ = E₁ + E₁₂

E₁ = ^V₁²/₂ + g z + μ₁ + ρ₁V₁

1. cinettica
2. potenziale
3. energia interna
4. entalpia
5. energia della forza di pressione

V₁∫²dp = R_1,2 in un sistema CHIUSO

la prevalenza della pompa serve a bilanciare le perdite di carico concentrate e distribuite

derivate esclusivamente in funzione della geometria del circuito e del diametro delle tubazioni (la quota non conta nulla!)

SOLLEVAMENTO ACQUA

sistema APERTO (non è un ciclo chiuso)

perché dimensioni sono identiche

∫² (Vdp) INCOPNITA

R_1,2 + g(z₂-z₁) = ∫²Vdp

la pompa deve vincere sia le perdite di carico che la differenza di quote

Ciclo di Brayton

Turbina a gas

• piano di Clapeyron
• fluido è l'aria

• AB compressione isopica e adiabatica
• BC isobara - scambio di Q
• CD adiabatico - espansione (processo isobaro)
• DA isobaro - cessione Q

Piano entropico

• AB isentropiche adiabatiche
• CD isobare
• DA isobare

Schema a blocchi

Scambiatore di calore

1. T₁ compressore
2. T₂ (gasp) turbina

motore

generatore

Condensatore

Piano di Clapeyron

• AB raffreddamento(scambio di calore nel luogo da raffr)il fluido si riscalda -> EVAPORAZIONE
• BC compressione adiabatica
• CD de/surrisaldamento "secco"
• DE condensazione (scambio di calore)torna allo stato iniziale
• EA valvola di espansione(adiabatica) per tornare a pressione iniziale

si nota quando è alto I_e (dal fluido surrisaldato)

Schema a blocchi

2 scambiatori1 compressore1 valvola di espansione

COP = _QE / _QG evaporatore (Q₃)

generatore (Q₁)

effetto S della _refrigerante

A _salvato a _basso T

energia spesa _salvato da ext

ln P

100%

la pi bassa

₁/_TC

₁/_TA

₁/_TG

% di acqua

la convertono

di _{A e} una conseguenza

soluzione

(stessa 100% acqua

G

(stessa w H₂0) 100%

A

T₃

T₂

E

T₁

C

T₂'

G

C

A

E

STESSA

PRESSIONE