Domande preorale con risoluzione di Sistemi energetici e Macchine a Fluido

Appello di teoria online di SEIMAFI - data: 5.03.2021

RISPONDERE ALLE DOMANDE SU UN FOGLIO A PARTE E CARICARLO SUL SISTEMA DOPO AVERLO SCANSIONATO.

Libri e appunti chiusi. Tempo: 75 minuti.

1. Si consideri un ciclo ideale Joule con T = 2T ed un ciclo di Carnot con T = T e T = T . Sapendo 3 2 max 2 min 1 che il calore fornito al ciclo di Carnot è pari a quello fornito al ciclo Joule calcolare la variazione di entropia (all’unità di massa) del ciclo di Carnot, ∆S. Disegnare i cicli sul diagramma T-S in modo che il secondo punto dei due cicli sia coincidente. (6 punti)

2. Una pompa centrifuga alimenta un circuito di circolazione chiuso. Montando una seconda pompa uguale alla prima in parallelo con essa, la prevalenza aumenta? Giustificare la risposta disegnando le curve caratteristiche e i punti di funzionamento. (6 punti) V F

3. Tracciare i triangoli di velocità in scala di una turbina assiale con grado di reazione maggiore di 0.5 e di una turbina assiale con grado di reazione minore

di 0.5 a parità di velocità di rotazione. (6 punti)

4. Disegnare il ciclo convenzionale di un compressore a stantuffo sul diagramma p-v con μ = 0.2 assumendola cilindrata V = 10 quadratini. Supponendo che la valvola di mandata e quella di aspirazione siano comandate (δ = δ = 0), disegnare (sovrapposto al primo ciclo) il ciclo corrispondente ad una riduzione1 2della pressione di mandata. (6 punti)

5. Disegnare la proiezione di una girante di turbopompa centrifuga sul piano blade-to-blade con le palevolte in avanti. Disegnare il triangolo di velocità in ingresso e quello in uscita in modo coerente con la geometria della pala. Definire i coefficienti φ e ψ e ricavare la relazione analitica tra loro. (8 punti)

Appello di teoria online di SEIMAFI - data: 5.02.2021

RISPONDERE ALLE DOMANDE SU UN FOGLIO A PARTE E CARICARLO SUL SISTEMA DOPO AVERLO SCANSIONATO.

Libri e appunti chiusi. Tempo: 75 minuti.

1. Una macchina motrice espande reversibilmente aria a

1. partire dal punto 1 sino al punto 2 con rapporto diespansione β. L’espansione è divisa in due parti con β = β . Nella prima parte viene fornito un caloreI IIQ al fluido e nella seconda parte al fluido viene sottratta una uguale quantitá di calore Q: l’entropiadel punto 2 è minore dell’entropia del punto 1. Spiegare disegnando l’espansione sul diagramma T-S. VF (6 punti)
2. Si considerino un ciclo Otto e un ciclo Diesel ideali che abbiano: 1) il medesimo punto 1; 2) uguale Q ;13) uguale pressione massima del ciclo. Disegnare i due cicli sullo stesso diagramma T-S. Quale dei duecicli ha rendimento maggiore? (6 punti)
3. Definire la pressione a vuoto, p , per un motore alternativo a combustione interna, e spiegarne il signi-vficato fisico. Fornire, infine, l’espressione del rendimento organico in funzione della p e della pmi. (6vpunti)
4. Disegnare in scala (su carta quadrettata) il ciclo di un compressore Roots bistadio inter-refrigerato

sul diagramma p-v nell'ipotesi che β = β = 3; l'interrefrigeratore riduce la temperatura all'uscita del II IIstadio ad un valore pari a 3/2 della temperatura ambiente. Si assuma la cilindrata del I stadio V = 8Iquadratini (i due compressori hanno uguale numero di giri e rendimento volumetrico). (6 punti)

5. Applicando le opportune leggi di conservazione e indicando le ipotesi necessarie, ricavare l'espressione della velocità in uscita da un diffusore palettato e da un diffusore non palettato (entrambi a pareti piane e parallele). Indicare in quest'ultimo caso qual è la condizione di massima diffusione e se essa è utilizzabile nella pratica. (8 punti)

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