Università di Roma – Tor Vergata
Facoltà di Ingegneria – Dipartimento di Ingegneria Meccanica
Termotecnica 1
“Condensazione.”
Ing. G. Bovesecchi
[email protected]
06-7259-7127 (7249/4657)
Anno Accademico 2011-2012
Condensazione
In un tubo orizzontale (di diametro 5cm e lunghezza 10m) circola
acqua fredda a 15°C.
All’esterno del tubo è presente vapor saturo alla pressione di 0,05
bar che condensa.
Determinare il coefficiente di scambio convettivo dovuto alla
condensazione, il flusso termico assorbito dall’acqua e la portata di
condensato.
Assumere che la temperatura esterna del tubo sia uguale a quella
dell’acqua all’interno.
(
)
é r × r - r × g × r¢ × l 3 ù
l
l
v
l
ú
hD = 0.725ê
êë ml × D × Ts - Tp
úû
(
14
)
(
3 l
con r¢ = r + c p × Ts - Tp
8
)
Condensazione
Condensazione
x - x0
y - y0
=
x1 - x0 y1 - y0
y - y0
x = x0 +
× x1 - x0
y1 - y0
(
)
pS - p0
TS = T0 +
× T1 - T0
p1 - p0
(
)
0.05bar - 0.04bar
TS = 28.96°C +
× 36.16 - 28.96 °C = 32.56°C
0.06bar - 0.04bar
(
)
Condensazione
Condensazione
r v = 0.034 kg × m-3
r = 2424.4 kJ × kg -1
rl = 994.8kg × m-3
ll = 0.616W × m-1 × K -1
c lp = 4.179 kJ × kg -1 × K -1
ml = ul × rl = 7.87×10-7 m2 × s-1 × 996.87kg × m-3 = 7.829×10-4 kg × m-1 × s-1
(
)
(
)
3 l
3
-1
r¢ = r + c p × Ts -Tp = 2424.4kJ × kg + × 4.18kJ × kg -1 × K -1 × 32.56 -15 °C
8
8
r¢ = 2452kJ × kg -1
Condensazione
(
)
é r × r - r × g × r¢ × l 3 ù
l
l
v
l
ú
hD = 0.725ê
êë ml × D × Ts - Tp
úû
(
14
)
(
)
é 994.8kg × m-3 × 994.8kg × m-3 - 0.034kg × m-3
hD = 0.725ê
×
-4
-1
-1
-2
ê 7.829 ×10 kg × m × s × 5×10 m × 32.56 -15 °C
ë
(
(
×9.81m× s-2 × 2589kJ × kg -1 × 0.616W × m-1 × K -1
hD = 1247W × m-2 × K -1
)
)
3
ù
úû
14
Condensazione
Q = h × A× DT
(
)
(
)
Q = hD × A× Ts -Tp = 1247W × m-2 × K -1 ×5×10-2 m×10m× 32.56 -15 K
Q = 10948W
m=
10948W
-1
=
4.3kg
×
s
2561kJ × kg -1