Domande fatte all'esame orale di Sistemi energetici e macchine a fluido (prof. Dambrosio, De Palma, Tamburrano, Torresi)

SISTEMI ENERGETICI ED IMACCHINE A FLUIDO I

DAI PROFESSORI TORRESI D'AMBROSIO, TAMBURRANO, DE PALMA

1. Stessa domanda fatta al preorale sulla termodinamica
2. Rendimento utile di un M.C.I.
3. Stessa domanda fatta al preorale sul compressore Roots
4. Diffusore non palettato perché si usa la componente radiale nella formula della portata?
5. Che cos'è il controrecupero?
6. Disegnare il ciclo convenzionale di un compressore volumetrico alternativo a valvole comandate e raccontare il ciclo
7. Riferendosi alla domanda fatta al preorale sulla termodinamica: perché la variazione di entropia della 2° espansione è maggiore (ma con segno -) rispetto alla 1° risp. perché viene sottratto calore a una temperatura mediamente inferiore
8. Dimmi un esempio di impianto in cui viene utilizzato il precedente caso (quindi il 2° PTD) cioè per avere una temperatura mediamente inferiore
9. Rigenerazione
10. Recupero

su piano TS e pV come mai c ∆T è l'area sottesa da un'isobara tra le due temperature?

11) Definizione del coefficiente di riempimento per un M.C.I.

12) Grandezze totali (con relative ipotesi)

13) Disegnare i triangoli di velocità della Kaplan alla radice, in mezzeria e alla punta

14) Perché le componenti assiali in alla radice, in mezzeria e alla punta sono uguali nella Kaplan? (+ relative ipotesi) lungo

15) Come varia il raggio? (Kaplan)

16) Ricavare la pme per un M.C.I. in funzione del rendimento, del coefficiente di riempimento, ecc.

17) Compressione interrefrigerata in un turbogas (caso ideale)

18) Il coeff. di riempimento di un motore AC è maggiore di quello di un motore AS?

19) Recupero sul piano pV

20) Grado di reazione in una turbopompa perché in girante la trasformazione è più efficiente?

21) Definizione pressione a vuoto che tipo di attriti ci sono?

22) Ricavare la pme in funz. dei parametri del motore

Disegnare i triangoli di velocità in uscita girante di una turbopompa con pale rivolte in avanti (piano perpendicolare all'asse di rotazione)

24) Temperatura totale e pressione totale

25) Esercizio: un compressore comprime da 1 a 2, Lw ≠ 0, in 2 c'è c, c = 0 qual è la variazione di temperatura totale e pressione totale tra 1 e 2 + disegno sul piano TS? (risp. si fa col 1° PTD) (punto statico e punto totale)

26) Triangoli di velocità della Pelton perché c2 è in avanti?

27) Flusso comprimibile in un condotto, Lw ≠ 0, senza macchina, condotto adiabatico diagramma TS dei punti 1 e 2 (punti statici e totali) (risp. l'entalpia e temperatura totali si conservano) T2 non possiamo sapere se è maggiore o minore di T1 perché dipende dalle c1 e c2 (risp. uso la conservazione della portata, la conservazione della temperatura totale e la conservazione della quantità di moto (in forma euleriana)

è: p1 + /2 = p2 + /2)2  perché le incognite sono T2, e c2) (risp. nel caso subsonico la temperatura diminuisce) disegnare leisobare totali cosa succede alla pressione totale se tra 1 e 2 c’è un turbocompressore? (risp. aumenta latemperatura totale in 2 e anche la pressione totale in 2)

28) Relazione tra le pressioni totali e l’entropia

29) Che cos’è il ciclo Sabathè? rendimento del ciclo (anche in funz. dei rapporti adimensionali)

30) Punto di lavoro di una turbopompa in un circuito chiuso 

31) Componenti di una turbopompa (risp. ugello di aspirazione, girante, diffusore e voluta) sul diagramma TScosa succede in ogni componente (anche condizioni totali)

32) Ciclo di un compressore bistadio alternativo con spazio morto e senza perdite nelle valvole nel diagrammapV + schema dell’impianto formula della massa che il primo stadio manda al secondo stadio

33) Stessa domanda del preorale sulla termodinamica 

34) Ciclo

convenzionale di un compressore alternativo monostadio ora ha la valvola di mandata comandata–>(può essere comandata o elettronicamente oppure con un albero a camme) come si modifica il ciclo conla laminazione all’aspirazione (ha sempre la valvola di mandata comandata–>si apre sempre al V di prima)?2(risp. la politropica di compressione e l’isocora del volume V individuano il nuovo punto 2’ che però sarà a2pressione minore di p2 che regna nell’ambiente di mandata quindi ci sarà una compressione per riflusso)35) Cosa è una politropica e come si ricava l’equazione della politropica?36) Ricavare equazione dell’isoentropicaTAMBURRANO - TORRESI37) Disegnare ciclo ideale di una pompa alternativa38) Quali sono i fenomeni di perdita in una pompa alternativa e come ne teniamo conto (+ disegno ciclo)39) Lavoro del ciclo reale e potenza assorbita (anche in funzione della prevalenza) per una pompa alternativa40) Nelle pompe

41) Il rendimento volumetrico tiene conto delle perdite nella condotta.

42) Il ciclo rigenerativo conviene quando si ha una grande differenza di temperatura tra il fluido di lavoro e il fluido di raffreddamento. Non sempre è possibile utilizzare il ciclo rigenerativo. Il parametro che determina il fatto che T4 è minore di T2 dipende dalle caratteristiche del ciclo e dal tipo di fluido di lavoro.

43) La formula della cilindrata del secondo stadio del compressore Roots in serie con il primo è la stessa della domanda precedente sul compressore Roots.

44) Di seguito è riportato il ciclo di un compressore a palette:

45) Il lavoro al ciclo e la potenza assorbita di un compressore a palette dipendono da diversi fattori, tra cui il numero di palette. Il numero di palette indica il numero di stadi del compressore e influisce sulle prestazioni del compressore.

46) Nella condizione ottimale, la c2 è solo assiale perché in questo modo si riducono le perdite di energia cinetica e si ottiene una maggiore efficienza nella turbina a reazione.

1. (risp.per ridurre le perdite per energia cinetica di scarico) β→47) Triangoli di velocità di una turbina Pelton cosa determina l’angolo ? Come si calcola la c1? Sono uguali2o diversi i coeff. di perdita in girante e nel distributore nel caso ideale? (risp. sono uguali)
2. 48) Tecniche per migliorare il rendimento di un ciclo rankine base pressione tipica nel punto K? spiegare—rigenerazione come fa ad aumentare il rendimento?
3. 49) x2 Stessa domanda del preorale sulla termodinamica
4. 50) In cosa consiste la regolazione di un compressore volumetrico
5. 51) Disegno schema di un impianto combinato qual è il componente che permette di unire i due impianti?—(risp. generatore di vapore a recupero) cosa succede nell’impianto combinato? rendimento utile, potenza entrante (anche in funz. delle proprietà del combustibile (cioè con rendimento del combustore))valori dei rendimenti utili tipici
6. 52) Disegno impianto e ciclo rankine poi entrambi

aumentare beta e quindi avere delle palerivolte all’indietro)

61) Regolazione delle turbine a vapore

62) Triangoli di velocità di una turbina ad azione con palettatura simmetrica e in condizioni di massimo maxrendimento ricavare la formula di i

63) Espressione della pme in funz. di tutti i parametri del motore sulla base di questo risultato, come siregolano i motori?

64) Ricavare il 1 PTD in forma euleriana in forma termica e meccanica

65) Rendimento di un generatore di vapore b

66) Come variano le prestazioni di un MCI al variare delle condizioni atmosferiche