Macchine. Riassunti Teoria e Formule

Teoria:

• MACCHINE IDRAULICHE OPERATRICI

  macchine che, azionate da motrici di diverso tipo, forniscono energia ad un liquido per sollevarlo ad una certa altezza, o per convogliarlo sotto pressione ad una certa distanza, od infine per imprimergli una certa velocità. Trasformano l'energia meccanica in energia potenziale, potenziale di pressione o cinetica.

• RENDIMENTO IDRAULICO: _η^Hi=H_Ho

  le perdite idrauliche sono derivanti dalla dissipazione d'energia per urti, deviazioni e attriti del liquido in moto nell'intorno della macchina ed incidono sul valore della prevalenza che essa fornisce. Due regole: ingresso senza urti e velocità d'uscita minima.

• RENDIMENTO VOLUMETRICO: _η^vo=Q_Po

  le perdite volumetriche sono costituite dalla quantità di fluido che, pur essendo stato elaborato dalla macchina, non viene convogliato nella tubazione di mandata per effetto degli inevitabili giochi fra organi fissi e mobili, organi di tenuta, ritardo della chiusura delle valvole.

• RENDIMENTO MECCANICO _η^mm=N_im

  Dissipazione d'energia necessaria per vincere gli attriti tra le singole coppie cinematiche in moto relativo; è il rapporto tra le potenza disponibile senza perdite idrauliche e volumetriche e la potenza assorbita.

POMPE ALTERNATIVE

uno stantuffo si muove alternativamente in un cilindro variano periodicamente il volume della camera. Gli attacchi delle tubazioni di aspirazione e mandata sono provvisti di valvole automatiche. Ha uno spazio morto di fluido non inviato, inerzia valvole (punto 2 e 3); liquido non idoneo a curve z₂ e z₁ non verticali. Prevalenza elevata, portata proporzionale a n° giri della manovella. Possono essere a semplice effetto o doppio effetto; premente o portante. Possibile presenza di valvola di by-pass per l'avviamento e per la regolazione della portata di mandata.

POMPE CENTRIFUGHE

Portata e prevalenza viaggiano inversamente. Una girante palettata calettata su un albero, ruotando con esso, spinge il liquido verso la periferia, per effetto della forza centrifuga conferendogli una energia ed essa proporzionale. Il liquido produce una depressione nel centro della girante e richiama altro liquido dalla tubazione di aspirazione. Una carcassa o chiocciola di sezione crescente circonda la girante e convoglia il liquido, proveniente dalla girante, verso la tubazione di mandata. Il fluido ha un moto assiale-radiale. È prevista la presenza di un diffusore per migliorare la conversione di energia cinetica ad energia di pressione per avere una buona prevalenza. Aumento Q variando n, strozzando la mandata, mettendo aria nella aspirazione, inclinazione di girante o diffusore.

• MACCHINE TERMICHE

Utilizzano l'energia termica del fluido che le attraversano per convertirla in energia meccanica sotto forma di moto. Il calore viene fornito per mezzo di una combustione attraverso delle superfici di separazione (esterne) o con l'utilizzo del combustibile direttamente (endotermiche)

• MOTRICI ESOTERMICHE

Generatore di vapore dove il fluido vaporizza a spese del calore, possibile serpentina di riscaldamento. Motrice ad espansione: aumento di volume a spese del calore e della pressione, produzione del lavoro utile Condensatore e pompa di rinvio alla caldaia

• MOTRICI ENDOTERMICHE

Compressore invia aria alle camera di combustione dove incontra il combustibile. I prodotti della combustione passano in turbina espandendo e compiendo lavoro.

• RENDIMENTO ESTERIMICHE

Ciclo Rankine, aumento p per aumentare L; opero con vapore surriscaldato; abbassando p4, più pillomenti

FRANCIS

m = ⁶⁰⁄_PP   m = ^M⁄_H √^N⁄_H

C₁ = 2π/g(1-g)   → u₁ = ^g2H⁄_{c1 cosα}

D = ⁸⁰⁄_m

Q_o = ρa_obc₁   ρ ∈ [0.84; 0.96]

D₂ = k₁D

D₄ = k₄D

NUMERO DI GIRI CARATTERISTICO

Altra forma è

LEGGE DI AFFINITÀ

• al variare di m₁→₂ con γ costante

POMPE VOLUMETRICHE

• PORTATA POMPA AD ECCENTRICO
• EMULSIONATORI DIARIA

MACCHINE MOTRICI

• RENDIMENTO CONDOTTA
• LAVORO EFFETTIVO
• POTENZA EFFETTIVA

Th Bernoulli

LAVORO CENTRIFUGO

EQUAZIONE FONDAMENTALE

Termodinamica

• Legge di Boyle pv = costante per t costante

• 1^a legge di Gay-Lussac v_t = v₀ (1 + α t) con t costante e α = 3,663 · 10^-3

• 2^a legge di Gay-Lussac p_t = p₀ (1 + β t) con t costante α = β = γ

• Equazione di stato pv = p₀v₀ (1 + t + s)

• Potenzialità G_v [kg/h] produzione oraria di vapore

• Potenzialità focolare F [k_cal/h] consumo combustibile xe gasoso [m³/h]

• Superficie di griglia G [cm²]

• Portata P [kg/h] del bruciatore

• Potenzialità specifica generatore q_s = G_s/S = q k_cal/m³hfocolare r_F = F_s/S [kg\h\m²]

• Carico termico del focolare F_T P^i_inferiore------------------------------ V k_cal m³h

• Rendimento termico η = n_i^ν_i------------------------- P_C con i = contenuto termico/kg v_s = peso di vapore