Esercizi svolti Fluidodinamica

Analisi delle perdite di carico e dello scambio termico in un tubo verticale per lo scarico di fumi

eraeèjinghilgere ILARIAEE ILP G 0WEW ZZaggli tn pPreteZPa ZPa CariaG z RtFrain FumoEsostituisco nE va 1.18287 0.841II Caria73.15ZANEIERII WE WEBaLfgtaWI tdttgfizdlarm.tt tt 22 DFumoRTPre 121 t 1073.15 0.0055vi tRpt 1.35728711erano_o 5ftp.ioo.fi t1 to0.0055 f53o 1wipotizzo mas0 0445µ WI9.81 59.81 51.189 WI0445 505Wi 1 pt 10.74 2 03.55WE 7DI ITERAZIONE iooftp.ioftff.frf o.oossftf Io.ae 20.03401 nell'E MINSERISCO e WI9.81 59.81 5 WI1.189 505 0340Wi 1 pt 120.74 0WE 3.76 7II ITERAZIONEt'È ftp.ioo ItfqIo.oossfitp.io 0055I 5o20.03361 nell'E MeINSERISCO WE9.81 59.81 5 WI1.189 0 1.55 0340WI pt t120.74 0WE 3.77 7II ITERAZIONEftp.ioftffjfj ioo Itff o.oossftfo.ae Ij203360 1 nell'E MeINSERISCO WE9.81 59.81 5 WI1.189 0 1.55 0340WI pt t120.74 0WEE WE'e3.77 WCONVERGENZAaquoADIABATICITÀPORTATA con 0.12 0.219KWz Az 3.77G 0.74Caino HA SENSONON ma_tasuppoN4Otskt Y31lANClOTERMICÈt e kun DALtono Al TanUconn TpareteTparete iii iiii iiiREYNOLDS 6D

3.79 10828Re W 0 1s35 no WINK13.7DNu incontri incontraKarla WINK2BILANCIOÈ flier ALtriathan 12 8.79l'parete 198 20 50.1W5813 teCONFRONTO8 QUESTE DUETaritrarretebirre Tparetettariat IIzg.gjp a µ1 t ogCTeen 20298 159t2RAYLEIGH È tendoterretefiIm8 PrRa PpGr pre0.71 sò1.52101 0.712.2 101.55NUSSELT presGra 1373Nu 0.13incontra L 8.79Nu UconnincontraKari0.032Per appunti, formulari, esercitazioni di corsi triennali di ingegneria meccanica UniFi —> su Skuola.net ‘’’warrior282’’Un WC pubblico contiene due vani identici che devono essere ventilati mediante un unicocondotto aspirante, servito da un ventilatore V.Nel WC e all’esterno vige la pressione atmosferica. Il condotto è sostanzialmente adiabatico. Peril calcolo delle perdite di carico distribuite si può usare la relazione di Moody. Sono dati:Pressione ambiente: 1 barTemperatura ambiente: 20 gradi CPotenza ventilatore: 50 WLunghezza tratti A e C: 0.5

Lunghezza tratto B: 2 m

Lunghezza tratto D: 1 m

Diametro per tutti i tratti: 0.1 m

Scabrezza per tutti i tratti: 0.2 mm

Viscosità cinematica aria: 1.5 E-05 m^2/s

Costante eq. di stato: 287 J/(kgK)

Calore specifico a P costante: 1 kJ/(kgK)

Trovare la pressione nella sezione 3 (10 punti) e le portate aspirate da ciascun vano (10 punti) nell'ipotesi di densità costante dell'aria. Trovare poi la temperatura dell'aria nella sezione 3 e discutere l'ipotesi di costanza della densità (10 punti)

421 0.352a a 0.5IFIF È 05ab 10Pota Pota ppiiiFI LIVE EWi 0R TUBO SEZIONEa COSTANTEAtbp K Wait velocità traYI dB E BPotmKE 1 3eI Layf 2.100.0055 1EPERT 3.15287VERI 12 Wiipotizzo 1mg0.84 m Kg µ µqq.gg p maggge ee 1 0.1119 03710105 IPss12 0.520.0371 0.510.5 0.519 21 0.1 0KPa99997.9 QUIFINOPg 3µ TUBO SEZIONEa COSTANTEWr velocitaW3Cennesimo tra 32 eÈWE gÈ 0top tRtpcB EpPotra WIWI 0fe99997.9 0NÉ110 50.0371 0WIC t 0.251

19La 37Wait MIdella PORTATACONSERVAZIONESa Gc GDGaeche tB t WebCNN.pt Wade 1.37 2.37WatWa 1Wc tÈ 3da l'e 43QUI ESCRIVO MEE E Ù5 Pa lasR t3 tJD NEGATIVOPIWI WIrf PPotrà t tfw.jpt105 2.37213 10.03712.3 0.5 1 2.2372T of119 21 0 1.19 3La Pf 97316 PaCOSÌ TROVATO un'altraHO PRESSIONEFACENDOPsi daPs PsPRESSIONElaconCONFRONTAREINIZIALMENTETROVATA TENTATIVI ITERANDOPROCEDENDO e MODIFICANDOperla VELOCITÀ all'inizio possoipotizzataWi ila QUANDORIUSCIRE TROVARE PgPRESSIONEa PIPgVALORI di ARRIVERANNO CONVERGENZAaeVANIPORTATE dellail arrivaveloce WpModificando aconverge za iPE usala velociPs dicon ee calcolareVelocità vk.se portateleWas perAIIAIEMIERAIERETEE PELVIC topWIWaf ha lahst13 leshaWiz t NEGATIVAèthisWI ha E W3 D1000 502.3 TtTsp 0.122.371.1918.43 C3RECAP PROCEDIMENTOVELOCITÀ in1inIPOTIZZO 2oouna ein 3TROVO PRESSIONElal'altra VELOCITÀ l'ha inTROVO 1se IPOTIZZATAvelocitàtrova inla

2inVELOCITÀTROVO CONSERVAZIONEDla lacondella PORTATA SAPENDO lache Ede le eCQUINDI GcDaDa GatDe D laWD WcWatW3 Wa Wa l'Ein tra3laRICALCOLO PRESSIONE EAPPLCANDO n3 ile ilPROCEDENDO pel VALORE dellaTENTATIVI MODIFICANDOeINIZIALMENTEWr TROVAREARRIVAREIMPOSTO DEVO aPjPs paspas 1ppas i CONTIRIFACENDO conje 9aas Waltentativo2 MIasi E 3t.amPatna Patna zwf.tlWIeRftRe At wjItPs WIfotmtfYYj 0Aspftp.iotftff 0.02660055o fpP 2 29jo't 0.5 0.52 0.51 p0.50.0266tp31922 2 0.1La 99847PsEEM.IE PsWIFE 0REatm EYEB E B 0Em WEfWE 00.0266 1 WE0.5YWE 9998475,10WE 889 msdella PARIATICONSERVAZIONE3 pofffa PEETA AsAFA 24AM FARNECAW 8888V3 97V3 9We 18WWA MI3 4E E MItteffà IÙ Pat 0143RPagFEYPE IiiiBEIWE Patre 10.026610 9182882 1211913 ftp.go. L18288PÒ 99719 Pa PIPa e menoPRATICAMENTE CONVERGENZAaTEMPERATE AI ÉWIWI fha la43lhahaWat t 4350TaCp Ta1828 0.1218.881.191000 II 19.53_7313201000 119.118288 oUn circuito di prova per una pompa è costituito da un anello

rettangolare di tubo metallico postosu piano orizzontale. Oltre alla pompa esso ospita un tratto convergente/divergente (tubo diVenturi) per la misura della portata: la misura si e ettua tramite un manometro di erenziale postotra la sezione di gola e la sezione a monte del dispositivo. Completa il circuito una valvola diregolazione. La pompa ed il tubo di Venturi sono in posizione simmetrica sul circuito, mentre lavalvola di regolazione è in posizione intermedia tra la mandata della pompa è il tubo di Venturi.

Sono dati:

• Diametro del tubo D: 50 mm
• Diametro gola del tubo di Venturi d: 20 mm
• Scabrezza del tubo ε: 0.05 mm
• Viscosità cinematica acqua νH2O: 1.00 E-06 m^2/s
• Numero Prandl PrH2O: 1.8
• Conducibilità termica acqua kH2O: 0.68 W/(mK)
• Viscosità cinematica aria νAIR: 2.00 E-05 m^2/s
• Numero Prandl aria PrAIR: 0.7
• Conducibilità termica aria kAIR: 0.03 W/(mK)
• Lettura manometro di erenziale ΔP: 50000 Pa
• Perdita concentrata curva 90 gradi

β2: 0.5

Perdita concentrata valvola β3: 1.5

Lunghezza circuito Ltot: 20 m

Temperatura ambiente Tamb: 20 gradi C

Pressione ambiente Pamb: 1 bar

Calcolare la potenza erogata dalla pompa nelle condizioni assegnate (10 punti)

i in PiantaVISTATENERI223EE.no ggE 0WE Ps2W aI V3Wa Af FEWWI YEW 0PàpaGÉNIEE 1000 jeansWe10.13 WiWa MI 1.6mgmiilEPi 4PaYi Pr WI WI 0PE f t tt FerieEneida nei 4 40MITLèsftlz.ioo.oosf a 1230O0 1 10.0230 41.5 0.52PIÈ t io16256 PaPPa EpatiteleE ER la 0il