10 09 2013

Pagina 1

SISTEMI ENERGETICI AVANZATI per allievi ingegneri energetici Appello del 10 settembre 2013 Tempo a disposizione: 1 ora e 30 min Avvertenze per lo svolgimento del tema d’esame: 1) Indicare chiaramente nome e cognome su tutti i fogli che si intendono consegnare. 2) Rispondere brevemente ma con chiarezza solamente ai quesiti posti. Calcoli e spiegazioni - pur corretti in sé - che non rispondono ai quesiti posti non saranno considerati ai fini della valutazione. 3) Il punteggio dei singoli esercizi si riferisce ad esercizi svolti in modo completo con risultati numerici esatti. Risultati numerici corretti ma non accompagnati dalle relative spiegazioni non saranno presi in considerazione. 4) La votazione dell'esame è la somma dei voti riportati nei singoli esercizi e di un bonus (punti 6) assegnato in considerazione del grado di completamento di almeno uno degli esercizi, della com- prensibilità della calligrafia, dell'ordine del testo della risoluzione, del livello delle spiegazioni a cor- redo. Il punteggio finale verrà normalizzato in base ai risultati medi. Il punteggio minimo per l'am- missione all'orale è 16/30. 5) Parlare con i colleghi e/o copiare prevede l’immediato annullamento del compito. Quesito 1 (16 punti) Una cella a combustibile MCFC è alimentata mediante un flusso di 0.2 kg/s di una carica 22% CH 4 + 78% H 2O (composizione molare). Allo scopo di pr eriscaldare i reagenti, prima dell'ammissione all'anodo la carica viene miscelata con gas uscenti dall'anodo che vengono ricircolati mediante un eiettore. Sapendo che: • La carica è alimentata a 270°C • La temperatura uscente dal lato anodico della cella è pari a 670° • Il calore specifico della carica e del flusso ricircolato è pari rispettivamente a 1.39 e 1.47 kJ/kg- K Si chiede di calcolare la portata di…