Appunti ed Esercizi di Fisica Tecnica e ... - Valentiniweb.com

Appendici
• il lavoro della turbina aumenta perché cresce il salto di pressione relativo all’espansione;
sul piano h-s il punto 3 ha praticamente la stessa entalpia, mentre l’entalpia del punto 4
decresce;
• Il calore fornito in caldaia diminuisce anche se di molto poco; infatti h 3 subisce una lieve
diminuzione (bisogna tenere conto che il vapore nel punto 3 è vicino alle condizioni di gas
ideale e quindi l’entalpia ha una debole dipendenza dalla pressione) ed h 2 aumenta un po’;
• Il calore trasferito nel condensatore diminuisce in quanto, a parità di h 1 , h 4 diminuisce. Nel
piano T-s si vede che a parità di temperatura diminuisce il Δs.
• Il rendimento del ciclo aumenta in quanto il calore ceduto in caldaia resta praticamente
constante, mentre il lavoro in turbina aumenta; (in termini di temperature medie
termodinamiche del fluido si ha che a parità di quella inferiore cresce quella superiore).
• Il titolo del vapore all’uscita della turbina diminuisce perché il punto 4 si sposta verso
sinistra sul piano T-s o h-s.
Esercizio 7.10 (Soluzione redatta da Alessandro Franco)
I cicli ideale e reale sono rappresentati nel sottostante diagramma T-s del gas ideale.
a) Nel caso del ciclo ideale, le temperature incognite T 2s e T 4s si trovano alla seguente
maniera:
T
k−1
k
0.4 /1.4
2 s
= 300⋅
4 = 445. 8
⎛ p ⎞
2
= T1
⋅
⎜
p
⎟
⎝ 1 ⎠
k−1
⎛ p ⎞
k
4
0.4 /1.4
T4 = T3
⋅
⎜ = 1200⋅0.25
= 807.
p
⎟
⎝ 3 ⎠
Il rendimento del ciclo ideale è dato da
s
5
T1 300
η = 1−
= 1−
= 0.3271
T2
445.8
b) La potenza in uscita è data da
W = G ⋅l tot
dove
kR
ltot
= ( h3
− h4
s
) + ( h1
− h2
s
) = ( T3
− T4
s
+ T1
− T2
s
) =
k −1
⎛ 8.3143⎞
= 3.5⋅
⎜ ⎟ ⋅ 1200 − 807.5 + 300 − 445.8 = 247.6
⎝ 29 ⎠
( ) kJ / kg
K
K
b-47