Tracce svoilta preorale 1

Anno accademico 2017/2018: Seimafi I - Preorale del 25/01/2018

Cognome e nome: Di Ciommo Luca

1. Gas di spazio morto in un compressore a stantuffo

I gas di spazio morto in un compressore a stantuffo, espandendosi da p2 a p1, dapprima cedono calore alle pareti e poi, raggiunta la temperatura delle stesse, ricevono calore da esse. Si ha s2 = s1.

Domanda: Il calore fornito dalle pareti al gas nell'intera espansione da 2 a 1 è maggiore di 0? V F (4 punti).

Rappresentare l'espansione nel piano T-s.

2. Ciclo a gas ideale rigenerativo

Un ciclo a gas ideale rigenerativo ha un η = 0,5. Si introduce una ricombustione tale che il lavoro aumenti del 20%.

Domanda: η₀ = 0,5555? V F (4 punti)

3. Aria attraverso un condotto

L'aria attraversa un condotto a sezione costante. Q > 0, L = 0 e w_T = 300K, M₁ = 0,5, M₂ = 1.

Domanda: T > 262,5K? V F (4 punti)

4. Turbina assiale semplice a reazione ideale

Il primo stadio (c = 0) di una turbina assiale semplice a reazione ideale, con triangoli simmetrici e funzionante in condizioni di massimo rendimento, ha c_2u = 0,4.

Domanda: η_θ = 0,92? V F (4 punti)

Disegnare i triangoli di velocità in scala (u = 5 quadratini).

5. Compressore a stantuffo ideale bistadio

Un compressore a stantuffo ideale bistadio, con V_I = 3 l, spazio morto nullo e interrefrigeratore ideale, comprime aria da p = 1 bar a p = 9 bar.

Disegnare in scala il ciclo di lavoro minimo, calcolando i valori di pressione in bar e di volume in litri degli otto punti del ciclo. Si assume V_I pari a 12 quadratini e p pari a 2 quadratini.

Si disegni nella stessa scala, a fianco del ciclo di progetto, il nuovo ciclo di lavoro che si ha se la portata diminuisce di 1/3 mediante laminazione all'ingresso del I stadio. Calcolare i valori di pressione e volume degli otto punti del nuovo ciclo. (8 punti)

6. Altezza massima di installazione per la pompa di estrazione

Ricavare l'espressione dell'altezza massima di installazione per la pompa di estrazione del condensato di un impianto a vapore. La pompa preleva dal serbatoio di raccolta del condensato, sottostante il corpo di bassa pressione della turbina, il cui pelo libero (sovrastato da vapore) è a p = 0,05 bar. L'acqua condensata è a T = 21°C (p_v = 0,04 bar).

Calcola inoltre la suddetta altezza nel caso ideale (h_w = ζ = 0; γ = 9807 N/m³). (8 punti)