Trasferimento di Calore PDF
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Questo documento tratta il trasferimento di calore, in particolare, il ruolo del coefficiente di scambio termico e la modellazione di processi di scambio termico in fase liquida e gassosa. Vengono presentati esempi pratici come i motori a combustione interna e le turbine per illustrare i concetti teorici.
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Spesso lo spessore non è un grado di libertà perché se si hanno dei uidi in pressione si deve dimensionare sulla base della resistenza meccanica. mi di inferiore ai termini convettivi. In tali casi: neopagani Nella maggior parte delle applicazioni, per...
Spesso lo spessore non è un grado di libertà perché se si hanno dei uidi in pressione si deve dimensionare sulla base della resistenza meccanica. mi di inferiore ai termini convettivi. In tali casi: neopagani Nella maggior parte delle applicazioni, per la superficie di trasferimento del calore vengono utilizzati materiali altamente conduttivi e uno spessore relativamente basso, in modo che la resistenza termica del termine di conduzione sia molto meglio meno spessore usare basso spessore Fouling = I flussi interagiscono con il materiale generando incrostazioni o depositi che ostacolano il trasferimento di calore perché creano strati aggiuntivi rispetto a quello iniziale. Sono isolanti e per questo non voluti, in quanto comportano una riduzione di U. In questi casi, Tprob.si l'impivecchio hanno quando manutenzione xevitarle Rf,h e Rf,c: resistenze aggiuntive dovute al fenomeno del fouling [m2K/W] Essendo il flusso termico costante (dovuto alla differenza di temperatura), esso fa sì che più è alto il coefficiente di di scambio termico è proporzionale alla sua resistenza termica (o inversamente proporzionale al coefficiente di scambio termico): Quindi più il uido scambia calore più la sua temperatura si avvicina a quella di parete (chiedi se parete o pareto). Ciò significa che la temperatura della parete sarà più vicina alla temperatura del fluido con il più grande coefficiente di scambio termico. Lo scambio termico è per forza decrescente. Esendo costante il flusso termico, più è alto il coefficiente di scambio termico, minore è la temperatura. Se c'è un processo limitante, per aumentare il coefficiente di scambio termico complessivo (e ridurre la superficie richiesta) è necessario migliorare quel processo, mentre il miglioramento di altri processi ha effetti trascurabili. Si cerca di aiutare il processo dove il coefficiente di scambio termico è più basso. Il coefficiente di scambio termico dipende soprattutto dalla fase in cui si trova il fluido (per esempio, un fluido in fase liquida scambia molto meglio il calore di un fluido in fase gassosa: i fluidi hanno coefficiente di scambio termico più alti dei gas). nel caso meglio gira sui non sull Hao Esempio: gas poiché è e la parte sfavorita Aria Acqua doppio chiodo addoppi Ciao n Al fine di ridurre la resistenza termica sul lato del fluido con il coefficiente di scambio termico più basso, possono essere con coefficiente di scambio più basso. www us chiedi di ho e Ao Ai chenoncapisco Efficienza delle alette: L se l'aletta è isoterma NOTA: iso-T fin = aletta con conducibilità infinita = aletta senza resistenza termica aggiuntiva fare ast non è necessario negri shellandtube be sono liquido Liquido mentre x quelli a gorgo si usano quellicomporti Prendendo per esempio un motore a combustione interna, dove all’interno del pistone nella fase di accensione le temperature raggiunte dai fumi sono superiori ai 2000 gradi: nessun acciaio sarebbe in grado di resistere a queste temperature ma nonostante questo non fonde perché c’è questo fenomeno. Il pistone del motore viene ra reddata con un circuito di acqua dove l’acqua che sta all’esterno ha una temperatura bassa (massimo 120 gradi) e quindi con coe ciente di scambio termico elevato e quindi mantiene il metallo più vicino alla sua temperatura. Il gas invece può anche essere a 2000 gradi ma quando è a contatto con la parete, questa sente più la conducibilità del metallo e dell’acqua che sta dall’altra parte è quindi il metallo si mantiene ad una temperatura lontana dai 2000. Di conseguenza il motore a combustione interna, essendo ra reddato, può essere molto e ciente perché lavora a temperatura molto alte pur avendo materiali che supportano temperature molto più elevate. Questo avviene anche nei cicli a gas con le turbine a gas. Nel ciclo Joule Bryton, che ha temperature massime di 1500 gradi, si riesce a lavorare a queste temperature perché le pale vengono ra reddate con lo stesso principio del motore a combustione interna. lui non lo ha detto Alette efficienti possono essere ottenute: con materiale ad alta conduttività (più precisamente con alto rapporto k / h), con alette corte (ma in tal caso anche Ao / Ai riduce), con alta aletta spessore (ma anche in questo caso Ao / Ai si ridurrebbe per il minor numero di alette per m2 di superficie interna). Il miglioramento del coefficiente di scambio termico porta tipicamente ad aumentare le cadute di pressione. È quindi a necessario un compromesso tra costo del capitale (superficie) e costo operativo (potenza per il pompaggio di fluidi). Se Correlazioni tipiche del trasferimento di calore convettivo: Se si vuole aumentare il coe ciente di scambio termico (h) bisogna agire sul numero di nussen che a sua volta numero di Musser dipende dal numero di Reynolds. Quindi se si vuole Dove: aumentare Nussen per aumentare h devo aumentare anche Re, ma aumentare Re implica aumentare la velocità dei ussi. Aumentare la velocità vuol dire aumentare le perdite representative dimension (i.e. tube diameter) di carico e quindi c’è questo trade o. s geometry-dependent parameters Per una data geometria e proprietà termofisiche del fluido, Nu può essere migliorato aumentando il numero di Reynolds, cioè la velocità del fluido. L'aumento della velocità del fluido porta anche a maggiori cadute di pressione. Centrali termoelettriche Esistono tre tipologie di impianti: 1. A vapore, alimentati con carbone (alcune con nucleare la fissione) o altro; 2. Cicli a gas, basati sul modello JB; JouleBryton 3. Cicli combinati. CICLI A VAPORE VS CICLI A GAS occupae Propossousare combustibi MÌE questo è il qualunque Le centrali a vapore si basano sul ciclo Rankine. ciao idem 10007kW svantaggio 4) genera una potenza molto maggiore di quella necessaria alla compressione di un liquido (avviene tra 1 e 2). Un impianto a vapore reale è poco più complesso. Il ciclo Rankine ha un forte vantaggio che consiste nel fatto che è molto efficiente perché ha una forma quasi rettangolare e si avvicina di molto al ciclo di Carnot. Questo vantaggio dipende dal fatto che il lavoro richiesto dalla pompa (potenza netta prodotta) è: Wnetta=Wt-Wp. Si nota che il fatto che la pompa comprima un liquido richiede un lavoro di un ordine di grandezza inferiore a quello che e di realizzare maggiore potenza di una compressione sulla turbina. Nel ciclo Joule-Brayton: cicli agas occupaNS Anche in un ciclo ideale, il lavoro del compressore è inferiore a quello della turbina, ma è confrontabile: con macchine poco efficienti è possibile aumentare il lavoro del Se per fare un ciclo a gas è necessario che le macchine siano efficienti (solo negli ultimi 50 anni), ciò non è vero per i cicli a vapore anche se una macchina efficiente va benissimo. Un altro aspetto che ha favorito gli impianti a vapore è che il ciclo è a combustione esterna: ho una caldaia dove si può bruciare qualsiasi cosa e si trasferisce calore al 400 Ekw vantaggioso qualsiasi combustibile e si usa il carbone perché è il più economico. Il ciclo a gas che ha una configurazione a tre elementi, e a combustione interna. Il metano viene bruciato e lo stesso fluido che è una volta bruciato determina dei gas combusti che vanno ad impattare sulle pale. solo un certo tipo di combustibile. Un ciclo combustione interna, con una caldaia che usaper separata dal fluido di lavoro, può essere gestito utilizzando un fluido a piacimento. pulsione erodinamica raggiungere temperature molto elevate (anche 1500 °C) perché è possibile raffreddare modelloJB esternamente il combustibile. Nel caso di ciclo a combustione interna, il calore deve passare attraverso superfici di scambio termico e quindi la Tmax a cui può resistere il metallo dello scambiatore definisce i limiti di Tmax del ciclo. inferiore ai 700 °C. Nella macchina si mantiene il metallo ad una temperatura bassa raffreddando opportunamente la superficie esterna con un fluido con un alto coefficiente di scambio termico. Sebbene gli impianti a vapore possano raggiungere una temperatura inferiore, rispetto agli impianti a combustione interna, questi hanno un rendimento maggiore rispetto ai motori a combustione interna. Ciò è dovuto alle differenze tra il ciclo Rankine e il ciclo di Carnot. CICLO A VAPORE VERO Il ciclo è molto più complesso rispetto al ciclo Rankine. perché il ciclo di Carnot prevede che il calore entri tutto alla Tmax per poi essere scaricato alla Tmin. Nel ciclo Rankine il (Qin) a T variabile. Questa è la principale differenza. Terminando la fase di introduzione del calore a temperatura variabile si riesce ad avvicinare il ciclo Rankine al ciclo di Carnot (rendimento elevato). Negli impianti reali questa cosa si fa attraverso gli spillamenti rigenerativi. Il vapore che espande in turbina anziché attraversare tutti gli Stati della turbina viene in parte prelevato e mandato a preriscaldare il fluido di lavoro (acqua). Questo preriscaldamento non viene fatto in caldaia con calore esterno, ma con Surriscaldamento (grafico a destra): La turbina a vapore deve elaborare un salto entalpico notevole: il dimensionamento è complicato, per farlo servono multistadi. Infatti é necessaria una macchina di grosse dimensioni perché il Delta H è proporzionale alla velocità periferica al quadrato. Il limite sta appunto nella velocità periferica. Differenze: preriscaldamento; invece, dalla caldaia, o parte. -atmosferiche (per condensare a temperatura pressione a Tamb) e fa sì che possano esserci delle rientranze di ari osivi, soprattutto espandainturbinacon il vapore sono e Bisogna limitare la quota di liquido nella turbina. In un ciclo saturo si va a creare un ciclo surriscaldato; a pressione costante si rientra in caldaia e si rimane finché non avviene un surriscaldamento. Se ne possono fare diversi nella fase di espansione. Questo fa sì che, nel tratto di espansione della turbina, ci si trovi lontano dalla curva e si è quindi sicuri di avere vapore. Poi, quindi, si entra nel condensatore e si chiude il ciclo. Il modello di ciclo rankine non è quello che abbiamo presentato la prima volta ma deve per forza esserevi surriscaldato e rigenerato. -economica. Aumentare il surriscaldamento temperatura e la pressione massima dipendono dei materiali (alto trade-off); quello che conta per un impianto è il costo di generazione del kilowattora, che dipende da costi fissi e variabili. Più la temperatura sale, per esempio più i costi enta complesso e costoso (aumentano i costi fissi). rigeneratori, con temperature e pressioni con valori che sono segnati nel disegno. seraumentare il rendimentocercodi aumentare il Tmaxbe è il setchemi ritorna 4 C'èperòunlimite sullaTmaxbe è alta resistenti di bisogna ricorrere a mari a trovare untradeoffche Nell'ottimizzazione bisogna min il costo di Refficienzo va produzionedev'aragia _Luièmeglio Tempo a c not TCF La turbina deve essere di grandi dimensioni perché il delta H (variazione di entalpia tra ingresso e uscita della turbina) è molto elevato. 1: temperatura ottima 2: temperatura ambiente Delta H: circa 1500 kj/kg Ogni stato di turbina elabora una certa quota di deltaH. La quota di deltaH dello stadio è proporzionale alla velocità di rotazione della macchina. Il limite è che non si può far girare la macchina alla velocità che si vuole perché ci sono gli sforzi centrifughi. (il materiale deve vincere la forza centrifuga). Il limite è di circa 300 m/s. Il limite sulla velocità rappresenta un limite anche a deltaH vate (< 150 kj/kg). Per lavorare 1500 kj/kg servono quindi almeno 10 stadi, ne occorrono comunque di più perché entra in Ef gioco anche il rapporto volumetrico tra stadi. A cavallo di un certo stadio si deve valutare il rapporto tra la portata volumetrica in ingresso e quella in uscita che deve essere inferiore a 1,5 Vete le sezioni devono divergere). Quindi il numero di stadi è maggiore, mediamente 50, con costi e ingombri importanti (ovviamente se si vogliono avere rendimenti superiori al 90%). Il generatore di vapore e la caldaia del ciclo Rankine. Prende il polverino di carbone, lo inietta nella camera di scaldare il fluido di lavoro acqua e a generare il vapore che va in turbina. Le dimensioni sono ingenti, inoltre il componente è complesso e diviso in diverse zone. Ci sono infatti dei problemi nel realizzare lo scambio termico perché per realizzare la combustione è necessaria una camera di fiamma, che scaldi i tubi in cui passa il vapore. La temperatura dei combustibili arriv Nel piano T- Linterno Essendo un gas, il coefficiente di scambio termico è basso e la temperatura decresce e arriva ai 400 °C. T compatibilecon acciaio I fumi quindi non danneggiano il tubo. Quando poi questi si sono raffreddati possano andare nel surriscaldatore, con minimo rischio di danneggiamento dei tubi. Infine, quando la temperatura dei fumi scende ulteriormente, questi vanno Il condensatore e facendo infiammano realizzare l'impianto temperatura di raffreddamento: se si abbassa la temperatura sia la possibilità di fare più lavoro (a parità di condizioni, aumenta il rendimento). Ovviamente questo ha dei limiti legati alla sorgente fredda (certe sorgenti sono più fredde di altre come ad esempio il mare del Nord che è più freddo del Mediterraneo). Il rendimento dipende quindi dalle condizioni -economica. Si dimensiona il condensatore per condensare a 35°C. Si può anche dimensionare a condizioni più critiche (come in arancio), abbassando la temperatura di condensazione. In questo caso, si guadagnano gradi e rendimento. tenere conto dei costi. Se condensate e Hao tondesosue Aria tonde era Torre tonde 3542 C A pari potenza termica da estrarre, se si vuole avere un basso deltaT è necessario aumentare la portata di acqua. Ciò comporta una pompa di grandi dimensioni e quindi costi elevati. Inoltre: È una media e, parità di condizioni di servizio termico, se bisogna quindi mettere un condensatore che via via cresce. variabili, questi ultimi dipendono dal rendimento e dal combustibile, ma che aumenterebbe i costi fissi) temperatura minore rispetto alla temperatura più bass debba muovere una grande a circa 30 °C) nde. iesce ad a il condensatore (Tcond circa 30-40°C). Se le portate sono importanti, non è detto che il fiume possa supportarla (leggi temperature massime e portate Massime). 300 °C e non si butta in ambiente ma Il degasatore lavoroin depressione Il compito del degasatore è quello di rimuovere i gas disciolti nel vapore. In ogni impianto a vapore esiste un unico rigeneratore a miscela che ha anche la funzione di degasare il liquido. Per questa ragione prende il nome di degasatore. Il vapore sti maniera tale da aumentare la superficie di contatto tra i due fl funzione di accumulo, viene mantenuta alla temperatura di saturazione, dove la solubilità dei gas è praticamente nulla, facilitandone quindi la separazione. Ogni duomo scambiatore è dotato di sfiatatoi per eliminare i gas. Funzionamento: inferiore di quella atmosferica (tipicamente nel condensatore, che è un cilindro componente subatmosferico) è possibile che, per tenute non perfette, possano n circolo insieme al vapore, è normalmente una cosa non desiderabile in quanto, soprattutto quando si è ad alta temperatura (cioè nelle sezioni di uscita dalla caldaia e in ingresso in turbina), o dei componenti. pompa di estrazione del condensato, viene portata nella parte alta del degasatore, viene fatta cadere e viene messa in agitazione dai piatti forati (turbolenza aumentata dal vapore più caldo spillato dalla turbina e iniettato nella parte bassa del duomo). i quali vengono poi ventilati nel duomo superiore, e cade nel cilindro. scita è superiore rispetto c'e solo un filtro in entrata alparticelle a quella del vapore condensato in ingresso. compressore usano aria come fluido di lavoratix depurare l'aria deleventuali Cicli a gas Si parte dal cn ro modello termodinamico per poi trattare le differenze rispetto alla teoria nella realizzazione effettiva JB, non subisce particolari modifiche quando viene tradotto in pratica. Il Qout non è ceduto da uno scambiatore, ma sono tutti gas combusti che vengono rilasciati in ambiante. Nel ciclo aperto, Fido queste quattro operazioni diventano 3. di Ineffabile Lavoroviene È elaborato e poi buttato NeEffetore a sanarnatore a omino Ifeno pob un aaaa netta Na Na a Il vantaggio è il costo al kilowatt minore rispetto al ciclo a vapore, e una maggiore leggerezza, motivo che giustifica la sua utilità nella propulsione aerea. Per quanto riguarda la termodinamica, si parte da un ciclo ideale e, per avvicinarsi alla realtà, si indicano le prestazioni degli impianti, considerato il loro funzionamento reale. Non ci sono quindi modifiche nelle componenti o nella struttura 4(pressione aria ambiante) e la pressione massima del punto 2 e 3. Le relazioni tra i punti 1-2 e 3-4 sono isoentropiche: N Esauropiche chepartonoe arrivanoalla stessapressione Per calcolare il rendimento si può trovare una relazione analitica, a partire dal bilancio di energia in condizioni stazionarie: Qin Nc Goot Nt Nt Nc Gin Out pinnata j rendi Iii da ciò B Se si costruisce un ciclo più lungo, non cambia nulla se le isobare rimangono le stesse. Oltre al rendimento, esiste un altro parametro che è opportuno massimizzare, che si chiama lavoro specifico (Lspec): è definito come la potenza netta rispetto alla portata di aria aspirata dal compressore. quelladel pt 1 È dimensione compatto; cioè a parità di potenza, si usa una portata inferiore di aria.Cropè averepotenza alta eportato In entrata al compres potenza con poca portata di aria, la macchina è più compatta e piccola ed è utile per esempio per un aeroplano. bai u.is Così si possono evidenziare due concetti. Il lavoro specifico si annulla quando si annulla uno dei due termini. Il primo in cui si annulla è quando T3/T2 è uguale a beta; questo succede quando T2=T3. In questo caso si ha un ciclo di aria nulla: Itza Casoin ecui èP pariB c vero a scaldo non comprimo maniera proporzionale. Nel ciclo ideale, il rendimento non cambia in funzione della struttura del ciclo, mentre il lavoro specifico sì: 5 3 Andando da 305 aumenta il la spec Nei cicli reali, non si possono ricavare rendimento e lavoro specifico in modo analitico. Per questo, si devono fare dei calcoli con dei software specifici. ideali Diff ideale erede acidi Ricomponenti III jure B scegliere qualerendimento Ferentinum dipende dal Nel caso ideale, ci sono solo due isobare, una con la pressione minima e una con la pressione massima; in realtà, il compressore, se il punto 0 è il punto a pressione atmosferica, il punto 1 in cui comincia il ciclo, ha una pressione più bassa dovuta alla perdita d filtri che hanno una magliatura fine in modo che le polveri non tocchino il compressore. Si verifica quindi una specie di laminazione isoentalpica che produce una perdita di pressione. I rendimenti di compressore e turbina sono molto elevati, ma la curva non sarà mai verticale (1-2). Successivamente, vi sono una serie di perdite: perdite termiche; in caldaia sia minore di quella al punto 2. si vuole scaricare a pressione atmosferica, si deve aumentare la pressione). Si ha poi lo scarico dei gas, o meglio, il calore del punto 4 (anche superiore a 500 gradi); questo calore non si recupera. a quanto concesso quyrispetto il raffreddamento. Il ciclo a gas è un ciclo a combustione interna. Questo dà il vantaggio di avere temperature molto elevate perché si possono raffreddare le parti calde. Suppongo di avere T3 pari a 1500 gradi: nessun metallo ha delle proprietà meccaniche per resistere a tali temperature, perché il limite dei metalli più pregiati è intorno agli 850peso gradi, dopo il quale perde le proprietà meccaniche. Per resistere a temperature elevate, si raffredda continuamente. Suppongo che Tmax sia 850 gradi, si tiene f compressore (portata di raffreddamento): Fumiazasor dai illudo di ratti si prendecompreion Ifip contopaio ultimi stadi del dipendeda py B si Quando 300 350 effettua 10 mo spillamentoanchedeldella Più aria si preleva, più si tiene freddo il metallo. Più è alta la portata, più il ciclo è inefficiente: serve più portata di portata raffreddamento e il vantaggio della temperatura massima viene controbilanciato dalla penalizzazione sul rendimento da parte della portata di raffreddamento. OvviMente rappresenta una perdita poiché a temperatura più fredda si espande in turbine e quindi ra redda i gas in espansione:quindi l’espansione nonè quella da 3 a 4 (linea dontinua’) ma segue la linea tratteggiata a entropia decrescente perché si sta ra reddando (non è ovviamente un bene cio) Ci sarà un ottimo che rappresenta la temperatura T3 ottimale. Più le tecnologie di raffreddamento migliorano, più questa temperatura ottimale può essere spostata in avanti, migliorando di conseguenza il rendimento. Con le tecnologie attuali, T3ott è intorno a 140-1500 gradi con rendimenti intorno al 40%. Oltre alle tecnologie di raffreddamento, sono necessari materiali sempre più adatti, come le leghe di nichel. Il Thermal Barrier Coating consiste nel rivestire le pale con dei materiali ceramici per creare uno strato isolante, ma questo comporta alti costi. Il raffreddamento delle pale viene fatto con a crea uno strato di isolante miscelazione tra i due tipi di aria. sedereDati di una moderna turbina a gas (vedi disegno sulle slide): Il rendimento è del 40%, ma ci sono tante perdite, per esempio di calore, e ci si chiede: è possibile trovare qualche Igf annoveraun Quindi, per aumentare rendimento e lavoro specifico, bisogna aggiungere dei componenti. mà La prima soluzione per aumentare il rendimento è cercare di recuperare il calore che si butta con un ciclo a gas afgano d ie rigenerativo: se si riduce Qin, a parità di parametri, migliora il rendimento. Bisogna quindi introdurre uno scambiatore agg in Il calore rigenerativo non cambia. Al netto che si consuma di più per recuperare le perdite, non si intacca il lavoro specifico, ma migliora il rendimento (il calore non entra più da 2 a tre come nel ciclo JB, ma nel tratto 5-3, molto inferiore). e ioprendoda ciò che buttano via 1 CPer applicarlo praticamente, bisogna avere uno scambiatore in più, che deve essere gas-gas, con superfici molto elevate (anche se compatti, hanno pesi e ingombri elevati). Una cosa del genere non è fattibile su un aereo, ma si può 2 5scordo questo scambio termico non è elevata nel ciclo a gas, perché nei cicli moderni, dove precedente: quindila gen è sempre a temperatur Fabi F Il raffreddamento che si può fare è recuperare una quota che non può essere note una rigenerazione che comporta uno scambiatore aggiuntivo e il fatto che la quota di calore che si recupera è bassa Foto che ha avuto abbastanza successo, ma che perde la compattezza della macchina. il rigeneratore rettangolo è è grande LLa volta scorsa stavamo parlando del ciclo joule Brayton. Questo ha tra i suoi punti di forza quello di essere molto semplice e compatto in quanto costituito solo da tre componenti. della Sarebbe però possibile aggiungere ulterior specnon cambia be a livello teorico avendouno riduca solo 9in in realtà scambiatoreho perdite di carico ma non le considero ra reddamento delle pale nella TG Il usso di gas combusti investono la super cie della pala e questa gira. La pala è cava, l’aria di ra reddamento entra da sotto e c’è un circuito in cui passa l’aria di ra reddamento per tenerla fredda. La pala ha inoltre dei fori da cui, una volta che è avvenuto lo scambio termico, l’aria di ra reddamento va a miscelarsi con i fumi in uscita. Impianto da 400 megawatt in cui il compressore consuma 350, la turbina consuma 768 e la di erenza è circa la potenza elettrica. Dal compressore si preleva la portata di ra reddamento e la portata prelevata (96+77, quindi circa 170 kg/s), rispetto ai 802 kg/s rappresentano più del 10%; quindi il ra reddamento delle pale è un aspetto considerevole. La temperatura di scarico è molto elevata (qui 630 gradi) e buttare via calore a questa temperatura non è un bene e infatti nella maggior parte dei casi viene abbinata ad un ciclo (chiedi no capisco). Il compressore è assiale e il uido percorre dal basso verso l’alto. Nel combustore viene iniettato del metano (gas naturale). Qui la turbina ha 3 stadi e normalmente i primi due vengono ra reddati con dell’aria prelevata dagli ultimi stadi del compressore. Turbina aereoderivativa. Le turbine vengono progettate per applicazioni aeree dove però i requisiti di manutenzione sono più stringenti. Quindi dopo un po’ di anni non sono più idonee per essere messe su un aereo ma sono ammesse per una produzione stazionaria con una manutenzione all’anno. Ovviamente non è desiderabile ma è torrelabile. i trovano a 500° in maniera tale da ridurre la quota di calore fornita con il combustibile. Qin si riduce ed aumenta il rendimento. Ciò risulta poco fattibile perché si - vata superficie di scambio. Questa quindi non rappresenta una soluzione particolarmente conveniente ed utilizzata sul mercato (La rigenerazione tcreato colf ermicoè NÉ non piace e non trova riscontro pratico). -refrigerato. -refrigerazione (si suddivide in due la compressione, a valle del primo stadio di conda compressione si riduca) Complessivamente si riduce Wc perché nella seconda fase si va a comprimere un gas raffreddato e ciò richiede meno del calore specifico perché si consuma meno energia del compressore e la potenza è maggiore. quindi, il calore specifico aumenta. Dal punto di vista del rendimento, Qin infatti non rimane invariata: compressione e I D parti riduceNe Pesa di il vantaggiosull'aumento delnumchel'aumento del calore denominatore Ma il Epiorare Bc il 2 tot è la mediapesata Iraffred 2 di Ae B ma A è menoeffdiA Complessivamente si richiede una potenza inferiore ris aumenta. Nel ciclo B però si richiede una potenza Qin che è inferiore a quella necessaria con la interrefrigerazione. Con è detto che questa operazione dia un vantaggio sul rendimento, infatti il numeratore diminuisce ma il denominatore aumenta. È i È È t lepole se ho unfluido freddone mettomeno la turbina e famosa è la Gelasio che Frati e inter refrigerata 2 con Cméribino vedifotosotto y Se il rendimento di A un fosse uguale al rendimento di B il rendimento complessivo sarebbe lo stesso. Il rendimento di un ciclo dipende però dal rapporto di compressione. Infatti, il rendimento del ciclo B è maggiore rispetto a quello del ciclo A in quanto ha un rapporto di compressione maggiore. Se il rendimento A è inferiore vado a ridurre il rendimento del ciclo complessivo rispetto al solo ciclo B. Da un punto di vista di cicli ideali fare una compressione interrefrigerata in un ciclo Joule- che aumenta il rendimento ma aumenta il lavoro specifico.Noi non abbiamo mai a che fare con cicli ideali, nella realtà le cose cambiano. Rimanendo sul piano ideale, per migliorare il rendimento questa soluzione non è comoda, quindi non la si applica neanche a livello pratico. In realtà, bisogna tenere conto di un fattore importante. Una grossa fonte di perdita è il fatto che viene prelevata una certa portata in uscita dal compressore per raffreddare le pale della turbina. Per poter raggiungere le temperature di 1400° in turbina, bisogna prelevare una certa portata di acqua e mandarla sulla turbina, in modo da tenere una temperatura del metallo adatta al funzionamento e che faccia in modo che il metallo mantenga le sue caratteristiche clo termodinamico. Se si fa -refrigerazione nel punto B, a parità di effetto utile di raffreddamento delle pale, dato che la temperatura in B è inferiore che in A, si preleva molta meno portata (basta meno aria). Questa inter-refrigerazione consente di avere a disposizione una portata di aria a temperatura minore rispetto ad un ciclo tradizionale, con un notevole risparmio di perdite. a 300 UN 4 Usata per i cicli con combustione (vedi sotto) con efficienti totano Bo le Sono concepibili combinazione delle tre tecnologie (rigenerativa, interefrigerante e ricombustione) all’interno dello stesso ciclo con dei vantaggi sul lavoro speci co e sul rendimento (può arrivare a superare il 50%). Queste soluzioni però non sono molto usate perché per aumentare il rendimento si prende semplicemente un ciclo semplice e si fa un ciclo combinato.