UNITA' 15 SOMMARIO ATTENZIONE

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1 ermodinamia e trasmissione del alore U.5/0 UNIA' 5 SOMMARIO 5. GLI SAMBIAORI DI ALORE 5.. I DIVERSI IPI DI SAMBIAORE DI ALORE 5... Sambiatori tubo in tubo (parallel low) 5... Sambiatori a orrenti inroiate (ross-low) Sambiatori a asio tubero (shell and tube) Sambiatori ompatti (ompat) Sambiatori a piastre (plate) 5.. OEFFIIENE GLOBALE DI SAMBIO ERMIO 5... Deinizione 5... Fattore di inrostazione 5.3. IL DIMENSIONAMENO DEGLI SAMBIAORI DI ALORE Analisi termodinamia Analisi degli sambiatori: metodo LMD Analisi degli sambiatori: metodo ε-nu AENZIONE LE ABELLE E LE IMMAGINI ONENUE NELLE DISPENSE SONO RAE DAL ESO DIDAIO IN ADOZIONE (Y.A. ÇENGHEL, ERMODINAMIA E RASMISSIONE DEL ALORE, ED., MGRAW-HILL, 005). POSSONO ESSERE UILIZZAE SOLO OME LINEE GUIDA PER LO SUDIO PERSONALE, AL FINE DI INDIVIDRE LE SEZIONI DA ONSULARE NEL ESO DIDAIO SOPRA IAO.

2 ermodinamia e trasmissione del alore U.5/ 5.. I DIVERSI IPI DI SAMBIAORE DI ALORE 5... Sambiatori tubo in tubo (parallel low) a) equiorrente b) ontroorrente 5... Sambiatori a orrenti inroiate (ross-low) a) a orrenti non miselate b) ad una orrente miselata ed una orrente non miselata

3 ermodinamia e trasmissione del alore U.5/ Sambiatori a asio tubero (shell and tube)

4 ermodinamia e trasmissione del alore U.5/3

5 ermodinamia e trasmissione del alore U.5/ Sambiatori ompatti (ompat) Sambiatori a piastre (plate)

6 ermodinamia e trasmissione del alore U.5/5 5.. OEFFIIENE GLOBALE DI SAMBIO ERMIO 5... Deinizione h A i R i i D e ln D λπl h A e e ( ) i R e ( ) ( ) i e ipologia di sambiatore di alore Aqua-aqua Aqua-olio Aqua-benzina o herosene Aqua di alimentazione dei risaldatori Vapore d aqua-olio ombustibile leggero Vapore d aqua-olio ombustibile pesante ondensatore di vapore d aqua ondensatore di reon (rareddato ad aqua) ondensatore di ammoniaa (rareddato ad aqua) ondensatore di alool Gas-gas Aqua-aria in tubi alettati (aqua nei tubi) lato aria lato aqua U [W/m K)]

7 ermodinamia e trasmissione del alore U.5/ Fattore di inrostazione Sporamento delle superii resistenza onduttiva aggiunta d,i i d,e R ( ) ( ) hi Ai Ai λπl Ae he Ae i e R D ln D e R Fluido Aqua (dole o salata, < 50 ) Aqua (dole o salata, > 50 ) Olio ombustibile Vapore d aqua Rerigeranti (liquido) Rerigeranti (vapore) Vapori di alool Aria R d [m K/W]

8 ermodinamia e trasmissione del alore U.5/ IL DIMENSIONAMENO DEGLI SAMBIAORI DI ALORE Ipotesi: - Sambiatore a orrenti parallele; - Regime stazionario; - Sambiatore adiabatio; - onduzione lungo le pareti ed i luidi trasurabile; - Variazioni di energia inetia e potenziale trasurabili; - alori speiii ostanti; - U uniorme lungo la superiie di sambio.

9 ermodinamia e trasmissione del alore U.5/ Analisi termodinamia wu we m h gz edv L u u u m ehe gze u ρ τ V e m h m h m h m m,u,u,e h,e ( h h ) m ( h h ),u m h m h,u, e,e,u,e m ( h h ),u, e m h,u m h, e m ( h h ),u, e h ( ) p 0 ( ) m ( ) m p,u,e p,u, e ( ) ( ),u,e,u, e

10 ermodinamia e trasmissione del alore U.5/ Analisi degli sambiatori: metodo LMD m p d d δ m p d d δ

11 ermodinamia e trasmissione del alore U.5/0 d δ,e,u d δ,e,u ( ) d δ ( ) d δ ( )da U δ ( ) ( )da U d ( ) da U d A [ ] [ ] ( ) ( ) [ ] [ ] ( ),e,u,e,u ln

12 ermodinamia e trasmissione del alore U.5/ [ ] [ ] [ ] [ ] m,ln ln ln [ ] [ ] [ ] [ ] ln ln,ln m m,ln Valido sia per sambiatori in equiorrente he in ontroorrente

13 ermodinamia e trasmissione del alore U.5/ Sambiatori di alore a più passaggi e a passaggi inroiati: l uso del attore di orrezione F m,ln F m,ln, Diagrammi del attore di orrezione F per sambiatori di alore a tubi e mantello e a lussi inroiati: (a) un passaggio nel mantello e, 4, 6 e. nei tubi; (b) due passaggi nel mantello e 4, 8, e. nei tubi P t t t R t t ( m p ) lato tubi ( m p ) lato mantello

14 ermodinamia e trasmissione del alore U.5/ Analisi degli sambiatori: metodo ε-nu ε max max ( ),i,i ε (,u,i ) ( ),i,i (,u,i ) ( ),i,i ε ( ),i,i NU ε NU, max

15 ermodinamia e trasmissione del alore U.5/4

16 ermodinamia e trasmissione del alore U.5/5 Eiaia di uno sambiatore di alore in ontroorrente e in equiorrente in unzione dei valori di NU e del rapporto di apaità termihe

17 ermodinamia e trasmissione del alore U.5/6 * Relazione ε-nu per uno sambiatore di alore a doppio tubo in equiorrente ln [ ] [ ],u,i,u,i exp exp max exp NU max,u,i,u,i,i,i ( ) ( ) ( ),u,i,u,i,i,i,i,u,i ε,i ε equiorrente exp NU max exp NU max max

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