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Prova d’esame passato, Prove d'esame di Macchine

Prova d’esame passato testo d’esame

Tipologia: Prove d'esame

2024/2025

Caricato il 17/04/2025

Vino1293
Vino1293 🇮🇹

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CORSO DI STUDI IN INGEGNERIA INDUSTRIALE Classe L-9
Esame di Macchine e Impianti Ospedalieri (07-04-2025) cfu 9 Prof. Barbara Mendecka
Indicare il tipo di prova che si intende svolgere:
[ ] - esame intero [ ] - prova parziale 1 [ ] - prova parziale 2
Per la prova parziale 1 (12 punti) si svolgano gli esercizi 1, 2 e 3.
Per la prova parziale 2 (15 punti) si svolga l’esercizio 4 e si risponda alle domande teoriche 5 e 6.
Per il compito intero (27 punti) si svolgano gli esercizi 3 e 4.
Durante la prova scritta NON è consentito l’utilizzo di alcun materiale, quale dispense, appunti, testi o
formulari in formato cartaceo digitale. È consentito esclusivamente l’uso di una calcolatrice
scientifica non programmabile e delle tabelle allegate (A. B. C. e D.).
ESERCIZIO 1
Il refrigerante R-134A viene laminato dallo stato di liquido saturo, in cui la pressione è 800 kPa, fino a una
pressione di 140 kPa. Si determini la diminuzione di temperatura durante questo processo.
ESERCIZIO 2
Una corrente d’aria (gas perfetto con proprietà costanti: cv = 718 J/kgK, cp = 1005 J/kgK) entra nel condotto
di un sistema di condizionamento d’aria a 105 kPa, 12 °C e portata volumetrica di 12 m3/min. Il condotto è
orizzontale e ha sezione circolare con diametro di 20 cm. L’aria al suo interno riceve dall’ambiente una
potenza termica di 2 kW. Si determinino la portata massica dell’aria, la velocità dell’aria all’entrata del
condotto e, trascurando le variazioni di energia cinetica all’interno del condotto, la temperatura dell’aria
all’uscita.
ESERCIZIO 3
Un impianto frigorifero ad assorbimento, operante con fluido refrigerante NH3, è caratterizzato dai
seguenti parametri di funzionamento:
pressione massima
8 bar
pressione minima
1.5 bar
COP
0.4
temperatura di ingresso refrigerante al condensatore
50 °C
titolo refrigerante in ingresso all’evaporatore
0.13
Lo scopo di tale impianto è il raffreddamento di una portata di acqua allo stato liquido (cw = 4.18
kJ/kgK), la quale subisce un salto di temperatura di 25 °C. Il condensatore è raffreddato da una
portata di 15 kg/s di aria (cp = 1.00 kJ/kgK), che subisce un salto di temperatura di 18 °C.
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CORSO DI STUDI IN INGEGNERIA INDUSTRIALE Classe L- 9

Esame di Macchine e Impianti Ospedalieri ( 07 - 04 - 2025 ) cfu 9 Prof. Barbara Mendecka Indicare il tipo di prova che si intende svolgere: [ ] - esame intero [ ] - prova parziale 1 [ ] - prova parziale 2 Per la prova parziale 1 ( 12 punti) si svolgano gli esercizi 1, 2 e 3. Per la prova parziale 2 ( 15 punti) si svolga l’ esercizio 4 e si risponda alle domande teoriche 5 e 6. Per il compito intero (27 punti) si svolgano gli esercizi 3 e 4. Durante la prova scritta NON è consentito l’utilizzo di alcun materiale, quale dispense, appunti, testi o formulari in formato cartaceo né digitale. È consentito esclusivamente l’uso di una calcolatrice scientifica non programmabile e delle tabelle allegate (A. B. C. e D.). ESERCIZIO 1 Il refrigerante R-134A viene laminato dallo stato di liquido saturo, in cui la pressione è 800 kPa, fino a una pressione di 140 kPa. Si determini la diminuzione di temperatura durante questo processo. ESERCIZIO 2 Una corrente d’aria (gas perfetto con proprietà costanti: cv = 718 J/kgK, cp = 1005 J/kgK) entra nel condotto di un sistema di condizionamento d’aria a 105 kPa, 12 °C e portata volumetrica di 12 m^3 /min. Il condotto è orizzontale e ha sezione circolare con diametro di 20 cm. L’aria al suo interno riceve dall’ambiente una potenza termica di 2 kW. Si determinino la portata massica dell’aria, la velocità dell’aria all’entrata del condotto e, trascurando le variazioni di energia cinetica all’interno del condotto, la temperatura dell’aria all’uscita. ESERCIZIO 3

Un impianto frigorifero ad assorbimento, operante con fluido refrigerante NH 3 , è caratterizzato dai

seguenti parametri di funzionamento:

pressione massima 8 bar

pressione minima 1.5 bar

COP 0.

temperatura di ingresso refrigerante al condensatore 50 °C

titolo refrigerante in ingresso all’evaporatore 0.

Lo scopo di tale impianto è il raffreddamento di una portata di acqua allo stato liquido (cw = 4.

kJ/kgK), la quale subisce un salto di temperatura di 25 °C. Il condensatore è raffreddato da una

portata di 15 kg/s di aria (cp = 1.00 kJ/kgK), che subisce un salto di temperatura di 18 °C.

Valutare:

- la portata di refrigerante circolante nell’impianto;

- la portata di acqua che l’impianto è in grado di raffreddare;

- la potenza termica assorbita dal generatore (desorbitore) dell’impianto dall’esterno.

ESERCIZIO 4

Un impianto cogenerativo, al servizio di una struttura ospedaliera, è costituito da un impianto motore termico con turbina a gas per la produzione di energia elettrica e da un generatore di vapore a recupero (GVR) per la produzione di vapore surriscaldato destinato a diversi impieghi. L’impianto motore termico è caratterizzato dai seguenti parametri operativi: potenza elettrica 12 MW rapporto di compressione 9 pressione aria aspirata dal compressore 1 bar temperatura aria aspirata dal compressore 298 K rendimento politropico del compressore 0.8 5 rendimento politropico della turbina 0.9 0 rendimento camera di combustione 0. rapporto aria/combustibile 58 potere calorifico inferiore combustibile 40 MJ/kg proprietà aria e gas combusti (gas perfetti) cp = 1000 J/kgK ; k = 1. rendimento meccanico/organico 0. sovrappressione in uscita dalla turbina 5 kPa I gas di scarico in uscita dalla turbina vengono quindi inviati all’interno di un generatore di vapore a recupero (GVR), al fine di produrre 7 kg/s di vapore ad elevata temperatura. Il GVR è caratterizzato da un ΔT al pinch-point di 26 °C e l’acqua di alimento (cw = 4.18 kJ/kgK) al suo ingresso si trova alla temperatura di 18 °C e alla pressione di 10 bar. Valutare:

  • il rendimento globale dell’impianto motore termico;
  • la portata di combustibile immessa nell’impianto motore termico;
  • la temperatura del vapore in uscita dal GVR;
  • l’efficienza del GVR;
  • il fattore di utilizzazione dell’energia. DOMANDA TEORICA 5 Il candidato disegni uno schema semplificato dell’Unità di Trattamento Aria relativa ad un impianto HVAC e ne descriva, sinteticamente, il principio di funzionamento. DOMANDA TEORICA 6 Il candidato descriva le caratteristiche principali delle diverse tipologie di sistema di distribuzione dell’aria comunemente adottate nei sistemi di climatizzazione delle sale operatorie. Il tempo a disposizione per la prova è di 90 minuti. Lo studente deve rispondere attenendosi rigorosamente ai quesiti proposti.

Data Firma dello Studente

______________________ _______________________________

B. Proprietà termodinamiche dell’ammoniaca, NH 3 – vapore surriscaldato

C. Proprietà termodinamiche dell’acqua (liquido e vapore) alla saturazione