Esempi

Pagina 1

LABORATORI DI ENERGETICA: Esempi di esercizi da svolgere nei temi d’esame ES. 1: gennaio 2012 Un impianto idraulico, adibito ad attività sper imentale per il rilievo delle prestazioni sulle macchine, è costituito da due serbatoi in pression e (diversa tra di loro) a cavallo dei quali è posta una turbina collegata ad un alternatore con la funzione di freno. Tra alternatore e macchina vi è interposto un to rsiometro per la misura della coppia: avendo misurato una coppia di 100 Nm, assumendo una veloci tà di rotazione dell’alternatore di 1500 rpm, un rendimento elettrico del motore del 95% ed avendo ipotizzato l’assenza di attriti nella trasmissione meccanica, si calcolino la potenza meccanica generata dalla turbina e la potenza elettrica resa disponibile alla rete elettrica. In tale impianto la portata elaborata dalla turbin a è misurata tramite un boccaglio posto all’inizio della condotta; assegnato il diametro di gola del boccaglio pari a 150 mm, il coefficiente di efflusso pari a 0.98 ed una differenza di pressione a cavallo del boccaglio (tra volume ad elevata pressione e sezione di gola) pari a 100 mbar, si calcoli la portata. La turbina scarica nel volume a ba ssa pressione ed è alimentata dal serbatoio ad elevata pressione: ipotizzando nulle le perdite di pr essione nel condotto, un diametro del condotto di 100 mm ed una differenza di pressione statica di 2 bar tra i condotti di monte e va lle della macchina, si calcoli il rendimento della macchina. Dopo averne data la definizione, si calcolino i co efficienti adimensionali di portata, lavoro e potenza avendo assunto come diametro di riferimento un diametro pari a 500 mm. Risultati: Potenza meccanica: 15.7 kW Potenza elettrica: 14.9 kW Portata: 77.5 kg/s Rendimento macchina: 0.816 Coefficiente di Portata: 0.004…