Appunti degli esercizi di Fisica tecnica - Veicolo

ES. TERMODINAMICA

Si considera la turbina ad acqua in un impianto di un metro di H_t = 20 m e T_H20 = 15 °C

Nella sezione:

1. vel_H20 = 30 m/s P_moto in p_f = 250 KPa
2. D₁ = 2 m
3. D₂ = 3 m

Le perdite della turbina sono del 25% del potenza di una turbina reale.

Calcolare le perdite distribuite con un tratto rettilineo di tubo con diametro d_m, lungo l_m 20 m.

Calcolare quelle concentrate con gomiti (K = 0,2) in condotti di diametro d_m.

Calcolare la potenza reale, e la potenza reale senza il diflossore.

1. De p 125 (1.10.83) le PERDITE DISTRIBUITE dovute attrito viscoso sono:

dove p (W² s) =

w₂ - 1/2 p(W₂)^3.5

Re trovare f si serve Re =

D₂ D_m l_m

D_m L₂ 10 ^-6 m²

Dato il tubo liscio:

1 = 2 log₁₀(Re/10)^0.04

dove L_m V

calcolata determinate:

0.001

E_J = L/D₂²

20

30

302

63,9 J/kg

2. PERDITE CONCENTRATE

E_K K * 20

302

2

80 J/kg

€_

Per conseguenza sia conservazione della velocita:

m₂ min

V

P m_Hs

v_A p₀

v_i L

S v/

m₂ v_max

s’_i dove l_i

E_m = m_i v² (v_in)² [v_max]

a₂ = 5.625

v₂ J/kg

(3) POTENZA REALE TURBINA (dovuta a _{t^d (sotto 60))}

Si usa il teo di Bernou . In forma integrale x + esprime il bil. en ideal en meccanico.

_uL_α = ^v_u/_m = ^E_u/_m

_wL_α = ∫ (ω_c ^ρ_u/_ρ0g_i β_α) = ^v_u/_mα + E_u

Otezco _wL_m = ∫ ρM_u S_u

(4) SENZA DIFFUSORE (come ossie abbiamo la sezione 2)

W_k = ⁷⁵/₁₀₀ 8958.30. π ∫D²_u/4 [ 982.1.20 (1: ^{301 : 12}/₂ - 11 ³¹/₂ + 250/₉₈₉) + 92.320:2 - 2^{30 :}/2 ]

= - ^160.6/_10⁶W = -16 GW

-13.7 MW

ES. 5

Una trasformazione isocora porta una massa di acqua dal suo stato iniziale individuato dal valore specifico 0,45 m³/kg, pressione 12 bar, allo stato finale individuato dalla pressione di 4 bar.

Disegnare qualitativamente la trasformazione sul diagramma T-S.Calcolare l'entropia specifica nello stato iniziale S₁ evariazione di entalpia specifica Δh

V₁: 0,45 m³/kg

p₁: 12 bar → 1,2 MPap₂: 4 bar → 0,4 MPa

S₁ = ?Δh = ?

! Dal tubo delle press. a p: 12 bar v₂ = 0,46326 → 0,15

Atlabio vapore = 0,46326 0,001138

Liq. Sat. = 0,001138 0,45807 - From ABMENT*/

cze = 0,45807

2874.0 bar2950.02890 kg Bar

L. pl: indic. = 2894.0 0.15}

_t (p:a = Altro QT)

B XII

Data una quantità di acqua con T=350°C, P=350 MPa

Determina volume specifico

T = 350°C

P = 3,50 MPa

v =?

Il problema non lo dice ma si ipotizza di avere a che fare con un gas ideale

Da A1: P_c = 0,046145 - 350,1*10³

Quindi v_rif = 0,08349 m³/kg

T_r = 642,3 K

P_c = 22,064 MPa

P_r = 3,5 = 0,158

Per verifica:

v = (Z_r * P_t)/P = 0,0272095 m³ in P_c

B XIII

Data una quantità di anidride carbonica (CO2) con volume 500 dm³, T=46°C e P=30 bar

Determinare la massa

CO₂: v = 500 dm³ = 0,5 m³

T = 46°C

P = 30 bar = 3 MPa

Da A1: P_r = 0,488

T_c = 304,1 K

P_c = 7,38 MPa

M = 44,010 kg/mol

T_r = 642,23

P_r = 3/(7,38) = 0,4060

Troviamo Z = Z(T_r, P_r) e da A3 (p 54)

Z = 0,85

Quindi v = Z * (P_t * T)/P = 25,3 kg

11.7

Due sportelli quadrati chiudono due aperture di un condotto connesso con un serbatoio interrato, quando la profondità dell’acqua è h_O uguale a 5 m, il valore di eutensione sugli sportelli sta appena allo stato limite.Si determinari i peso dello sportello omogeneo orizzontale e la reazione R agenti sullo sportello verticale necessaria per mantenerlo chiuso finche non si raggiunge tale profondità. Il peso dello sportello verticale è trascurabile ed entrambi gli sportelli sono incernierati ad un estremo. L’habitat è trascurabile?

R = ρ ∫_h^l ρ g b dy = b [ ∫₀^l [ρ_O + p g (hr)] dy ] = bpo l E bg hr [^y₂p g (_l⁰]

-b E [po + ρgh + p g y ^y₂ ] = 4,4 [,₁₀₁₃₂₅^{cosφ x cos.9 x 1,8 [5 + ... ]] = 2,7 MN}

F=₀^h pda = ∫_d ρg b dy = ρ b (-l)^{p o_{p h}} b ≈ - (101325 + 839,5 ...4,4 = 1,8 MN

L) F=me m=F / g = 1,87 Kg sole?

Es. Libro Trasmissione di Calore

15.1) Conduzione

Hp: L₁ = 1 m

L₂ = 1 m

S = 0.20 m²

ΔT = 4 °C

R = ...

4.3 kW

15.4) Conduzione

Hp: Lastra isolata

S = 0.050 m²

T_m = 60 °C

T_e = 20 °C

q^" = 40 W

λ = 0.9 W/m°C

15.6) Convezione

Hp: Transistor di potenza

L = 0.050 m

emission

D = 0.025 m

T_oo = 25 °C

h = 100 W/m²

3 G

Q̇ = 2.94 W

Es video prof n.68

BILANCIO QUANTITÀ DI MOTO

Calcolare le forze che questo rubinetto applica sulle flange

• materiale fluido: P = 1000 kg/m³
• diametro: D = 2 + 0,2 m
• portata: Q = 1,5 10^-3 m³/s = 1,5 l/s
• Pa = P_i= 870:0,8 Pa; P_z = 0
• peso m: 5 kg
• CASO STAZIONARIO:

Ricordiamo:

• F_gen= ∑ _xin uscita: [(1/2)V²] S_n * n_x - ∑ _nin entrata: [(PJS) S_n * n_x] + * mx g
• (L) F = (peso rubinetto)

Scriviamo:

I termini delle quantità di moto:

• pv₂S_n*²i + pv₂S_j + pS_i + LSpi
• dove L: 5: diametro dell’elio

F_er\'' = pv = F_iy; J:

• F_ij\'': pS + pv²
• = 25,13 + 7,16
• = 32,29 N
• F_iv':
• pv = 84u
• - L = 7,16 + 0,31
• = 6,05 N

α =arc^tan (^6.85/_32,29) = 12^°