TESTO DEL PROBLEMA:
Una turbina a vapore opera in stato stazionario un portata in massa di vapore pari a 1.27kg/s. La turbina sviluppa una potenza di 1000kW. Sulla sezione di ingresso il vapore ha una pressione di 6Mpa e la temperatura di 400°C con una velocità di 10m/s. Sulla sezione di uscita il vapore ha una pressione di 0.01Mpa e titolo pari a 0.9, ed una velocità di 50m/s. Calcolare la potenza termica trasmessa dalla turbina verso il suo ambiente.
SOLUZIONE DEL PROBLEMA:
Esplicitiamo il termine della potenza termica trasmessa dal primo principio della termodinamica per un sistema aperto operante in stato stazionario dal quale si trascura il termine di variazione di energia potenziale:
Calcoliamo la variazione di entalpia. Lo stato 1 è costituito dall’entalpia del vapore surriscaldato alla pressione di 6Mpa alla temperatura di 400°C quindi:
Mentre l’entalpia dello stato 2 è l’entalpia della miscela satura liquido-vapore e si ricava esplicitandola dalla formula del titolo:
A questo punto si può calcolare l’incognita del problema sapendo che la velocità del vapore in ingresso alla turbina è quasi w1=0:
