Fisica tecnica - ex MT e MI

ESERCIZIO

Con riferimento allo schema e ai relativi dati, nelle usuali ipotesi, rappresentare le trasformazioni del fluido di lavoro per l'impianto motore sui piani (T,s) e (P,v).

Con riferimento all'impianto motore valutare:

• La potenza termica al GV e le potenze maschere nei diversi tronconi dell'impianto
• La potenza meccanica ceduta dalla turbina
• Il rendimento dell'impianto
• La generazione di entropia in VC1

Con riferimento all'impianto generatore valutare:

• Il lavoro aggiunto

Con riferimento all'insieme (imp.motore + imp. generatore) valutare:

• La generazione di entropia in VC2 = VC1 + VC3
• Il rendimento dell'intero sistema

Dati

Imp.motore

• Fluido: H₂O
• P₁ = P₅ = 7.00 kPa
• P₂ = P₆ = 6.0 bar
• P₄ = P₈ = 200 bar
• x₁ = x₃ = 0
• T₈ = 650°C
• Pompe isentropiche
• Turbine isentropiche

Imp.operatore

• t_a = 700°C
• t_e = 25°C
• COP = 4.0

Fluido caldo - Aria

• ta _in = 1000°C
• ta _out = 400°C
• Pa _in = 3.00 bar
• Pa _out = 2.00 bar
• m_a = 200 kg/s

Fluido freddo - H₂O

• tw _in = 10°C
• tw _out = 30°C
• P_{w in} = 2 bar
• Pw _out = 1.80 bar

Calcolo delle proprietà

• t₁ = t_sat (P₁)
• h₁ = h_l (P₁)
• S₁ = S_l (P₁)

• S₂ = S₁ ➔ Ricavo t₂ sapendo che S₂ = S_l (t₂) e poi valuto