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Cognome e Nome Matricola Esame di “Macchine e Sistemi Energetici” – Ingegneria Meccanica AA 2024-25 | 22-01-2025 Parte B Esercizio 1 (8 punti) La curva caratteristica di una pompa centrifuga può essere valutata sulla base delle seguenti caratteristiche geometriche e condizioni operative: - diametro allo scarico della girante 𝐷2 = 0.8 𝑚; - altezza di pala allo scarico della girante 𝑏2 = 0.1 𝑚; - angolo relativo allo scarico della girante 𝛽2 = 30° (pale in avanti); - velocità di rotazione 𝑛 = 600 𝑟𝑝𝑚; - curva del rendimento idraulico 𝜂𝑦 = 0.98 − 0.03 ⋅ 𝑄 ; 𝑄 [ 𝑚3 𝑠 ] La macchina è installata in un impianto idraulico, caratterizzato da un dislivello geodetico di 20 m tra i peli liberi di due bacini (atmosferici). Il diametro dei condotti di aspirazione e mandata è pari a 1 m e le perdite complessive sono pari a 5 quote cinetiche. Il fluido di lavoro è acqua. Si determinino: 1) La curva caratteristica dell’impianto (1 punto); 2) La curva caratteristica della pompa (3 punti); 3) Il punto di funzionamento dell’impianto e la potenza assorbita dalla pompa (2 punti); La pompa viene sostituita da una nuova pompa, geometricamente simile alla precedente. 4) Calcolare la nuova velocità di rotazione e il nuovo diametro della girante tali da garantire, nello stesso circuito idraulico, una portata volumetrica 𝑄′ = 15 𝑚3/𝑠 con la nuova pompa operante in similitudine rispetto alla precedente (2 punti). Cognome e Nome Matricola Esercizio 2 (8 punti) Si consideri uno stadio di turbina a vapore per il quale siano date le seguenti caratteristiche (0: sezione di ingresso statore, 1: uscita statore / ingresso rotore, 2: uscita rotore): • Diametro medio: D0 = D1 = D2 = 1.1 m • Velocità meridiana: V0,a = V1,a = V2,a = 165 m/s • Numero di giri: n = 3000 rpm • Potenza meccanica dello stadio: P =…
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