Esempio di esame

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University: Politecnico di Milano
Degree programme: Energy Engineering
Subject: Macchine
Material language: Italian
Classification: Exam · Other
Content: Exam paper only
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Esame di Macchine 32 punti in totale: 10 (domande a risposta multipla) + 11 (esercizi numerici) + 11 (domande teoriche) Parte A 1) Il lavoro di Eulero di una turbomacchina motrice assiale a reazione è dato da: 2 2 2 2 Lm wa - è gal più a A) m = le) bez Dif ti ta, Uda 2 2 2) In una pompa centrifuga il grado di reazione aumenta quando: A) Aumenta la portata smaltita B) Diminuisce il AŻ di rotazione D) Le pale sono rivolta in avanti 3) Aumentando la portata di acqua smaltita da una pompa reale con pale radiali, cosa succede alla prevalenza erogata? A) rimane costante C) aumenta D) varia periodicamente 4) Il rischio di cavitazione in una turbina idraulica è maggiore nella seguente condizione: A) elevate perdite nel condotto di scarico innalzamento della macchina sopra il bacino di scarico C) eliminazione del diffusore allo scarico D) grado di reazione nullo 5)... 10) Tempo a disposizione: 12 minuti. Viene assegnato 1 punto per ogni risposta esatta, -0.25 per ogni risposta errata, 0 in caso di risposta non data.

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Parte B Esercizio 1 Si consideri l'impianto di pompaggio rappresentato in figura, di cui sono date le seguenti caratteristiche costruttive: “~~ - Bacino di aspirazione: quota ż, = 5 m, pressione — atmosferica - Serbatoio di mandata: quota z2 = 40 m, pressione p = 3 bar (assoluti) - Ramo di aspirazione: diametro Da = 400 mm, lunghez- za La = 20 m, coefficiente perdite distribuite A, = 0.01, z coefficiente perdite concentrate £e, = 4.4 - Ramo di mandata: 2 condotte identiche in parallelo, diametro Dm = 0.2 m, lunghezza Lm = 70 m, coeffi- ciente perdite distribuite Am = 0.01, coefficiente perdite concentrate Em = 0. L__@ L’impianto è operato da due pompe centrifughe aventi: - rendimento organico org = 0.97, rendimento elettrico je: = 0.98; - curva caratteristica della pompa (condizione nominale: n = 1000 giri/min): H = 125.1 — 100V? (portata V in m*/s, H in m); - rendimento idraulico nr = —0.2V? + 0.25V + 0.7 (portata V in m*/s). Im condizioni di regime turbolento pienamente sviluppato, si chiede di determinare: 1. Equazioni delle perdite concentrate e distribuite nei rami di aspirazione e mandata, in funzione della portata; 2. Punto di funzionamento (condizione nominale) e potenza assorbita dalle 2 pompe; 3. Nel caso di blocco di una delle due pompe (e quindi di funzionamento dell'impianto con una sola pompa), supponendo di voler mantenere la stessa portata del punto a), quale dovrà essere la nuova velocità di rotazione della pompa? Soluzione 1 Y=Y+Mm 2 Q=09 m/s H 3. n= 1538 rpm 5.82 + 45.20) Q 14.85 m, Pet Esercizio 2 Una turbina a vapore a reazione con u/v, = 0.90 presenta all’ammissione 10 bar e 350°C. La pressione all'uscita dello stadio statorico è di 8 bar e la velocità assoluta presenta un angolo di incidenza a; = 70°. Sapendo che n= 3000 giri/min, che i triangoli…

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Parte C DOMANDA 1 1) Pompe idrauliche a flusso continuo (turbopompe): a. disegnare i triangoli di velocità in ingresso ed in uscita di macchina assiale (si ipotizzi Viu =0): (1 pt.) b. ricavare il lavoro euleriano in funzione della portata volumetrica (evidenziare i passaggi analitici): (1 pt.) c. illustrare il contributo delle perdite interne alla macchina in funzione della portata e ricavare la curva caratteristica di una turbopompa: (1 pt) d. illustrare come si determina il punto di funzionamento pompa-impianto: (1 pt.) e. ricavare l’espressione di NPSH; e NPSHa. (2 pt.) (6 punti su 32). DOMANDA 2 (5 punti su 32). Tempo a disposizione: 40 minuti.

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