Ricordi di fisica tecnica

[mida]

Salve a tutti! Per lavoro sono alle prese con un dubbio su cui chiedo l'opinione di qualche volonteroso (sicuramente più preparato di me!).
Nel calcolare la potenza termica e la potenza meccanica legata all'espansione di un gas trovo due formule identiche che vedono la densità del gas moltiplicata la portata e il salto entalpico. Il problema è che nella potenza termica il salto entalpico è indicato con un pedice t di "salto entalpico teorico" mentre nella potenza meccanica con un pedice m di "salto entalpico meccanico reale".
Qualcuno saprebbe gentilmente spiegarmi la differenza?! Grazie a tutti in anticipo

[primus71]

[MODERAZIONE: Non è consentita la citazione di un intero messaggio. Nel tuo caso il messaggio non è solo citato per intero, ma è quello immediatamente precedente e, peggio che peggio, è pure il messaggio d'apertura, l'unico presente! Dovrei, per rispetto del regolamento, eliminare l'intero tuo messaggio e aggiungerti una infrazione. Non lo faccio, ma tieni conto di questo avviso per tutto il forum, non ci saranno ripetizioni di questo avviso. nll]

diciamo che così non riesco a dirti tanto, dovrei vedere il contesto;
cmq salto entalpico teorico dovrebbe essere riferito alla trasformazione quando questa è reversibile, cioè quando l'espansione è isoentropica, reale quando questa non lo è.
ma sinceramente ho parecchi dubbi, dovrei vedere qualcosa in +

ciao

[mida]

Intanto grazie mille per la risposta!
Per quanto riguarda il contesto in poche parole, si parla di un espansione in turbina, di gas che altrimenti andrebbe laminato. Ovviamente è neccessario un preriscaldo per evitare di far precipitare la temperatura in uscita. Quello che trovo sono queste due benedette formule con la distinzione di salti entalpici in teorico e "meccanico reale"...formule che poi vengono applicate per il calcolo di:
-Calore totale fornito (quella con salto entalpico teorico)
-Lavoro meccanico ottenuto in turbina (quella con salto entalpico meccanico reale)

Dici che la "differenza" è il rendimento isoentropico?

[mida]

Hai ragione, mi sono spiegato poco e male. Il gas in questione è comune gas metano che deve essere ridotto di pressione per poter essere immesso nella rete domestica. Per effetto Joule Thompson però lo si deve riscaldare per evitare la formazione di ghiaccio. Ora si vorrebbe farlo espandere in turbina invece che sprecare la sua energia laminando a patto però di una maggiore "richiesta" di energia termica in riscaldamento.
La relazione che ho davanti dovrebbe dimostrare come la potenza meccanica ottenuta dall'espansione nel turboespansore è esattamente pari alla differenza tra la potenza termica fornita e quella (inferiore) eventualmente necessaria per la decompressione con valvole di laminazione. In questo contesto trovo le due formule con la distinzione di salti entalpici in teorico e "meccanico reale".
Il ciclo è questo


In questo contesto avrebbe senso avere il salto isoentropico per calcolare la potenza termica e quello reale per la meccanica in turbina? Grazie ancora. Ciao!

[primus71]

turboespansore è esattamente pari alla differenza tra la potenza termica fornita e quella (inferiore) eventualmente necessaria per la decompressione con valvole di laminazione. In questo contesto trovo le due formule con la distinzione di salti entalpici in teorico e "meccanico reale".

questo non riesco a capire
nella laminazione non c'è potenza, ne da dare ne da togliere, la trasformazione è isoentalpica, vi è solo un incremento di entropia

poi c'è una cosa che nn capisco dal grafico:
dopo il preriscaldo, da cosa è dato l'incremento di entropia prima dell'espansione in turbina?
sinceramente nn riesco a seguirti

ciao

[mida]

questo non riesco a capire
nella laminazione non c'è potenza, ne da dare ne da togliere, la trasformazione è isoentalpica, vi è solo un incremento di entropia

é vero. Ma se non si preriscaldasse il gas prima di laminarlo entrando a 10°C ad esempio, uscirebbe a -10°C. Da qui la potenza termica di cui parlo. Potenza termica che deve essere fornita al fluido.

Per quanto riguarda il grafico, l'espansione in turbina (linea verde) partendo dall'alto a sx:
-Preriscaldo dello stadio alta pressione (aumento di entalpia a p cost)
-espansione nella turbina ap (diminuzione entalpia e pressione)
-Preriscaldo dello stadio bassa pressione (aumento di entalpia a p cost)
-espansione nella turbina bp (diminuzione entalpia e pressione)
Mi pare torni tutto...

[mida]

Esatto è maggiore!
e la parte in più (rispetto alla laminazione) dovrebbe essere uguale alla potenza meccanica ottenuta...
Quindi, tornando al dubbio iniziale mi pare plausibile che il salto entalpico teorico cn cui si calcolano le potenze termiche fornite sia quello con comprese le irreversibilità e quello reale con cui calcolare la potenza meccanica quello al netto del rendimento isoentropico...

[primus71]

si penso che così funzioni,
quello che non riuscivo a capire è che prima dell'ingresso in turbina il metano veniva ulteriormente riscaldato.
ma nell'espansione devi anche tener conto che ha la riduzione di pressione, per cui il lavoro sarà dato dalla potenza termica + il salto di pressione meno le irreversibilità

ciao