Capitolo 6 esercizi esercizio 1 Un compressore assiale è usato per trasportare una portata F = 10 kg/s di aria che si trova inizialmente alla temperatura T = 20°C e alla pressione P = 1 bar. All’uscita dal compressore la temperatura finale è T = 100°C e la pressione P = 10 bar. A causa di un pessimo isolamento termico il compressore non lavora in maniera perfettamente adiabatica e dissipa nell’ambiente circostante una portata di calore Q· = –500 kW (per la convenzione dei segni il calore ceduto dal sistema è negativo). La tubazione in aspirazione presenta un diametro d = 400 mm mentre in mandata è d = 200 mm. Determinare la potenza utile prodotta dal compressore. Per l’aria si consideri C = 1004 J/(kg ∙ K) e Mar = 29,34 kg/kmol. Esplicitando il lavoro nell’unità di tempo, dal bilancio di energia (2.25) si ottiene: m 1 1 2 2 1 2 P Il calore dissipato è un dato del problema mentre la variazione di energia potenziale è nulla in quanto ingresso e uscita si considerano alla stessa quota. Calcolo variazione entalpia Per questo termine è necessario calcolare le portate volumetriche e le velocità in ingresso e in uscita. Per la portata volumetrica si considera l’aria un gas perfetto. Calcolo variazione energia cinetica