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Cap.7 - I cicli termici delle macchine motrici
ESERCIZIO 7.5
Si ripetano i calcoli dell’esercizio precedente considerando una espansione in turbina reale
con rendimento isoentropico 0.88.
caso η x 4 W
= = MW
a) .34 .69 87
b) .385 .88 133
c) .40 .92 149
ESERCIZIO 7.6
In un impianto a vapore della potenza W = 2000 kW il fluido motore evolve reversibilmente
secondo un ciclo di Rankine a vapore surriscaldato tra le temperature di ammissione in
turbina di 300 °C (a 70 bar) e quella nel condensatore di e 40 °C. Determinare il rendimento
del ciclo semplice e di quello con uno spillamento rispettivamente a 50, 30, 5, 2 bar.
Si assuma che le condizioni dell’acqua in uscita dal rigeneratore siano pari a quelle di liquido
saturo.
Suggerimento: per la soluzione, si può fare uso del programma RACY
[0.37; 0.379; 0.388; 0.398; 0.396]
ESERCIZIO 7.7
In un impianto a vapore, supposto reversibile, della potenza di 5000 kW circola vapore
prodotto alla pressione p 3 = 20 bar ed alla temperatura T 3 = 300 °C da un generatore di vapore
che brucia 2000 kg/h di combustibile (potere calorifico inferiore 30000 kJ/kg).
L’acqua entra nel generatore a 40 °C. L’aumento di temperatura nella pompa è trascurabile.
Determinare il rendimento del generatore di vapore, il rendimento del ciclo, la portata di
vapore e la portata massica unitaria in kg/kJ.
[0.93; 0.32; 5.47 kg/s; 1.09x10 -3 kg/kJ (0.39 kg/kWh)]
ESERCIZIO 7.8
In un ciclo il vapore entra in turbina alla pressione di 20 bar ed alla temperatura di 400°C. La
pressione nel condensatore è di 0,2 bar e il liquido esce dal condensatore in condizioni di
saturazione. Assumendo che le trasformazioni che subisce il fluido all’interno della turbina e
della pompa siano adiabatiche e reversibili:
a) Determinare le condizioni in tutti i punti del ciclo
b) Calcolare il calore ed il lavoro scambiato in ogni trasformazione e nel ciclo
c) Calcolare il rendimento del ciclo
d) Confrontare il rendimento del ciclo in esame con quello del Ciclo di Carnot equivalente.
[vedi soluzione completa in app.6]
ESERCIZIO 7.9
Si consideri un ciclo Rankine internamente reversibile a vapore surriscaldato per il quale
siano state fissate la temperatura del vapore all’ingresso della turbina e la pressione di
condensazione. Quale è l’effetto dell’aumento di pressione nel generatore di vapore su:
lavoro della pompa (a) aumenta (b) diminuisce (c) resta lo stesso
lavoro turbina (a) aumenta (b) diminuisce (c) resta lo stesso
P.Di Marco – Appunti ed Esercizi di Fisica Tecnica e Macchine Termiche 7-67