Testo Appello 19 Gennaio 2026

Page 1

Meccanica dei Fluidi con Fondamen. di Ingegneria Chimica 19 Gennaio 2026 Esercizio 1 – Spinta su paratoia Il serbatoio in figura a base quadrata (𝐿 = 1.5 𝑚) ha lo scopo di separare olio e acqua tramite due camere divise da un sistema paratoia-guida. La paratoia AB, di lunghezza 𝑅=40 𝑐𝑚, larghezza 𝐿 = 1.5 𝑚 e massa 1 𝑘𝑔, può ruotare aAorno alla cerniera A, facendo scorrere l'estremo B nella guida metallica CD. Nel serbatoio superiore è presente un olio di densità 𝜌!= 600 "#$! per un’altezza ℎ! = 30 𝑐𝑚, sovrastato da uno strato di gas in pressione, chiuso rispeAo all’ambiente. Il serbatoio inferiore è completamente pieno di acqua per un’altezza ℎ% = 50 𝑐𝑚 e dalla base fuoriesce un tubo verJcale nel quale il fluido occupa un’altezza ∆ = 12 𝑚. Si chiede di: 1. Calcolare la spinta che l’acqua esercita sulla paratoia. 2. La pressione del gas 𝑃#necessaria a tenere la paratoia inclinata di un angolo 𝜃=40° ℎ! ℎ# olio acqua A C DB " gas # % ∆ Esercizio 2 - Sensore termico L’elemento sensibile di un sensore di temperatura RTD è cosJtuito da una sfera di diametro 𝐷=4 𝑚𝑚. Il sensore, inizialmente a temperatura di 𝑇&=20°𝐶, viene posto in una corrente di gas che si muove con velocità 𝑣=10 $' a 𝑇#('=177°𝐶. Un fenomeno Jpico dei sensori a contaAo è l’autoriscaldamento, che si verifica quando la parte sensibile del sensore non è ben isolata e la corrente che aAraversa il sensore aumenta la temperatura interna a causa dell’effeAo Joule portando ad avere una leAura errata. Potendo modellare l’effeAo Joule come una sorgente costante 𝑆)=10=*$!> e sapendo che conduVvità termica, densità e calore specifico dell’elemento sensibile sono pari rispeVvamente a 𝑘+=45 *$∙- , 𝜌+=9300 "#$! e 𝑐𝑝+=0.18 "."#∙- . 1. Determinare il coefficiente di scambio termico. 2. Valutare il tempo di risposta del sensore…