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Appello 2-2-2018

  1. η = 1 - qout/qin = 1 - h4 - h1/h3 - h2 = 1 - cp(T4 - T1)/cp(T3 - T2) = 1 - (T4/T1) / (T3/T2) -1

  2. Si definisce umidità assoluta il rapporto tra massa di vapore d'acqua e massa d'aria secca.

    L'umidità relativa è il rapporto tra la massa max di vapore contenibile alle date condizioni.

    La relazione tra le due è data da φ = x/xp = pv/(0,621 + pv)

    dove Ptot è la pressione del mix in condizioni di saturazione.

  3. Le aree dei due corpi sono uguali → A1 = A2 = A

    La tota plambiata è unitaria e il flusso vale:

    Q = AG (T4 ’ - T2 ’ )/1/ε1 + 1/ε2 - 1

V1 = 50 dm3 acqua

M1 = 30 kg

Cr = 0,44 kJ/kg K

T = 20°C

a = 502 W

t = 160 min

dalta Tf = 0°C

mg = 10 kg

dalta Hm = 333 kJ/kg

Qin = Q ̈ t = 500 ⋅ (160 - 60)

Qout = dalta Hm ⋅ m = 333 ⋅ 10

dalta U = (m c dalta T)acqua + (m c dalta T)met

Q = dalta U

Tf = 26,6°C

Stot = 1,7 kJ/K

1 m. = 10 kg/h R134a Te = 5°C Tm = 30°C ηn = 0,8

  • 1 - 5 243,645 243,505 931,345
  • 2 40 882,73 29440 934,345
  • 2d 51,25 882,73 28036 934,345
  • 3 35 882,73 100895 374,395
  • 4 - 5 243,645 100865 387,318

xr = 108865-45470/245505-195170 = 0,275

Δs = (-0,275)179,825 + 0,275 (394,345 = 387,318 J/K

Qc. = m.(h1 - hu) = 1,4664 MW

COP = Qc/Qe+(-Qc) = h3 - hu/(h3)-(h1 - hu) = 4,6

COPr = COP0COPid = 0,656

eq = Qh/Th - Qc/Tc = 371,73 W/K

TH = 635°C

TC = 42°C

LT = 20 MW

xS = 0,9

v1 = 0,001003 m3/kg = v2

h2 - h1 = v (p2 - p1) ➔ h2 = 101050 + 0,001003 (20 · 106 - 3000) = 121407 J/kg

hmix = xs (h4,rat - h1,rat) + h1,rat = 2301055 J/kg

pmix = xs (h4,rat - h1,rat) + h1,rat = 7455,29 J/kg

xsin = 0,75

hsin = 1934384,5 J/kg

ηm, T = 0,77

LT = m (h3 - h4) = 20 MW ➔ m = 16,74 kg/s

Lp = m (h2 - h1) = 324,4 kW

Egen = QC - QH / TC = m (h3 - h4)rat / TC - h4 - h2 / TH = 64 kW/ K

ηI = (h3 - hks) - (h4 - h2) / (h4 - h1) = 0,356

ηC = 1 - TC / TH = 0,666

ηI = ηZ / ηC = 0,52

3)

ρ1 = 200 mm   ρ2 = 300 mm   ρ3 = 400 mm   q̇ = 15 kW/m2K

k1 = k3 = 5 W/mK   k2 10 W/mK   h = 15 W/m2K   T∞ = 45 °C

q̇'' = q̇   (ρ2⁄2) = 2250 W/m2K

T1 = T∞ + q̇'' (1⁄h + ρ3⁄k3) = 255 °C

Tmax = T1 + q̇'' (ρ1⁄2k2)2 = 274.875 °C

APPELLO 28-8-2018

APPELLO 26-6-2018

1)

β = p₂/p₁

η = ln/qc = qu/qe = hu-hn/h3-h2 = 1 - Tc-T1/T3-T2 = 1 - 1/βγ-1γ = 1 - β-θ

2) L'espressione dell'entalpia per un raffreddamento umido a aria umida con w variabile è la seguente:

h = cp T + w (2500.9 + 1.82 T)

  • cp = calore specifico a p = cost.
  • T = temperatura a m = c
  • w = umidità assoluta

3) Se le due superfici sono piani paralleli infinite A1 = A2 = A

Q = A σ (T14 + T24)/1/ε1 + 1/ε2 - 1

RO2 = 8,314/32 = 260 J/kg K

RN2 = 8,314/28 = 294 J/kg K

mO2 = 3,10 x 0,1 = 0,31 kg

mN2 = 1,10 x 0,5/28,3 = 0,54 kg

Sistema adiabatico

Δ UO2 + Δ UN2 = 0

[m2/2 R (Tf - T1)]O2 + [m2/2 R (Tf - T1)]N2 = 0

→ Tf = 333,22 K

Rm = 260 x 0,31 + 294 x 0,54 / 0,31 + 0,54 = 282,5 J/kg K

pf = (0,31 + 0,54) x 28,3 x 333,22 / 31 + 0,5 = 133,83 kPa

pO2 = 0,31 x 260 x 333,22 / 31 + 0,5 = 44,46 kPa

pN2,f = 0,54 x 294 x 333,22 / 31 + 0,5 = 89,08 kPa

Δ Sgas = m [cp ln (Tf/T1) - R ln (pf/p1)] =

Δ SO2 = 121,41 J/K

Δ SN2 = 53,44 J/K

Δ S = 174,85 J/K

2)

p = patm   Ti = 10°C   φ = 65%   Ṽ = 225 m³/min = 3,75 m³/s

t (out)   Ti = 30°C   w = cost   condotto adiabatica

pv,sat (10°C) = 1,2284 KPa

w = 0,62 L   φ pv,sat   = p - Pv,sat = 0,005 kgv/kga

h1 = Cp T1 + (2500,9 + 1,82 T1) w = 1,005 10 + 0,005 (2500,9 +1,82 10) = 22,6455 Kj/kg

h2 = Cp T2 + w (2500,9 +1,82 T2) = 42,9275 Kj/kg

pv = RT   ⟶   v = 287 · 273,15/101325 = 0,802 m³/kg

ṁ = Ṽ/v = 4,676 Kg/s

Q̇in = ṁ (h2 - h1) = 94,84 KW

pv,sat (30°C) = 4,2463 KPa

φ = w p/(0,624+w) pv,sat = 0,13

1) λ = 45 cm

k = 0,75 W/mk

T∞,e = -10 °C

he = 10 W/m2k

T∞,i = 25 °C

φ = 80%

hi = 5 W/m2k

R = 1/he + λ/k + 1/hi = 0,3 (W/m2k)-1

q" = T∞,i - T∞,e/R = 38,83 W/m2

Tfaccia,int = T∞,i - q"1/hi = 17,222 °C

psat(25°C) = 3169 Pa

pr = φpsat = 2535,2 Pa

TR = Tnat (2535,2) = 21,29 °C > Tfaccia,int → c’è condensazione

Si impone TR = T∞,i - q"1/hi → q" = 48,55 W/m2

e = ΔT/q" = 1,89 m2K/W

= 1/he + ΔT''/k + 1/hi → λ' = (R - 1/he - 1/hi)k → λ = 0,4425 m

Dettagli
Publisher
marcuzzo.98
A.A. 2019-2020
40 pagine
1 download
SSD Ingegneria industriale e dell'informazione ING-IND/10 Fisica tecnica industriale
I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher marcuzzo.98 di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Fisica tecnica e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Politecnico di Milano o del prof Iannantuoni Luca.