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Ciclo Rankine: esercizi risolti

Esercizio 1
Calcolare il rendimento ideale del ciclo di Rankine operante a pressione assoluta in caldaia di 60 bar e pressione nel condensatore di 0,03 bar; la temperatura di surriscaldamento del vapore di 350C.  
ciclo rankine ideale
     
[ 0,39  ]    
Esercizio 2
Calcolare il rendimento ideale del ciclo di Rankine con i seguenti dati:
•pressione superiore 10 bar
•pressione inferiore 0,05 bar
•temperatura di surriscaldamento 220C .  
     
[  0,32  ]       
Esercizio 3
Calcolare il rendimento di un ciclo Rankine ideale operante tra le pressioni di 12 bar e 1 bar (assolute) supponendo che il titolo del vapore, al termine dell'espansione adiabatica sia x=0,86 usando solo le tabelle ed evitando di usare il diagramma di Mollier.
        
[ 0,17 ]     
Esercizio 4
Un ciclo Rankine a vapore saturo secco senza surriscaldamento opera tra le pressioni di p2=42bar in ingresso alla caldaia e p4=0,0345 bar in ingresso al condensatore.
ciclo rankine con rendimento della turbina
Supponendo che nella turbina si realizzi una espansione adiabatica con rendimento isoentropico ηt=0,8 e trascurando variazioni di energia cinetica e potenziale del fluido operativo, valutare il rendimento del ciclo e valutare come il lavoro specifico eseguito dalla pompa si possa trascurare rispetto al globale aumento di entalpia specifica subito dal fluido nel complesso pompa-caldaia. .   
      
[  η=0,298   ]     
Esercizio 5
In un ciclo Rankine ideale, l'acqua entra in turbina alla temperatura T3=190C ed esce dal condensatore come liquido saturo alla temperatura T1=60C.
Calcolare i lavori specifici della pompa e della turbina , il rendimento, il titolo del vapore x4 in uscita dalla turbina tenendo conto che questa ultima ha rendimento ηt=0,7.  
       
[  lp=252,25 kJ/kg | lt=448 kJ/kg | x4=0,89 | η=0,17  ]     
Esercizio 6
Si abbia un ciclo a vapore surriscaldato come disegnato qui sotto;
ciclo rankine surriscaldato
in cui la pressione iniziale p1=0,04 bar con p3=45 bar T3=600C; viene inoltre assegnata la portata specifica del ciclo q=600 kg/s con rendimento della turbina ηt=0,9. Determina il rendimento complessivo del ciclo e la potenza utile .  
       
[ η=0,36 | P=766,8 MW  ]     
Esercizio 7
In un ciclo Rankine a surriscaldamento, il vapor d'acqua entra in turbina alla pressione p2=p3=162 bar e alla temperatura T3=585C;

esso si espande isoentropicamente fino alla pressione intermedia p4=17,5 bar; il vapore viene poi surriscaldato a pressione costante fino a T5=482C.   

Il vapore, viene quindi rinviato in turbina e fatto espandere isoentropicamente fino alla pressione p1=0,0345 bar. Trovare il rendimento.      
       
[ η=0,46  ]     



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