>	restart:#"m05_p13"

En un conducto de 5 cm de diámetro por el que circulan 15 kg/min de aire hay una válvula de paso semiabierta. Sabiendo que el estado a la entrada es de 15 °C y 250 kPa, y que sale a 100 kPa, se pide:

a) Velocidad media a la entrada y a la salida.

b) Temperatura a la salida.

c) Generación de entropía.

d) Variación de exergía de la corriente.

Datos:

>	read"../therm_eq.m":read"../therm_proc.m":with(therm_proc):

>	su:="Aire":dat:=[Di=0.05*m_,m=15/60*kg_/s_,T1=(15+273)*K_,p1=250e3*Pa_,p2=100e3*Pa_]:dat:=[op(dat),A=evalf(Pi*subs(dat,Di)^2/4)];

Esquema:

>

>

Eqs. const.:

>	eqET:=eq1_12;eqEE:=eq1_16:gdat:=get_gas_data(su):dat:=op(dat),Const,gdat,SI2,SI1:

a) Velocidad media a la entrada y a la salida.

>

eqBM:=eq5_39;eqBE:=eq5_43;rho1:=subs(p=p1,T=T1,rhs(eqET));rho1_:=subs(dat,rho1):'rho1'=evalf(%,4);v1:=subs(eqET,T=T1,p=p1,solve(eqBM,v));v1_:=subs(dat,v1):'v1'=evalf(%,2);T1t:='T1+v1^2/(2*c[p])';T1t_:=subs(gdat,T1t):eqBE:='T2t'='T1t';eq1:='T2t=T2+v2^2/(2*c[p])';eq2:=subs(eqET,p=p2,T=T2,v=v2,eqBM);sol1:=solve(subs(dat,{eqBE,eq1,eq2}),{T2t,T2,v2});dat:='v1'=v1_,'T1t'=T1t_,op(sol1[2]),dat:'v2'=evalf(subs(sol1[2],v2));'T2'=evalf(subs(sol1[2],T2));'T2t'=evalf(subs(sol1[2],T2t));

b) Temperatura a la salida.

>	'T2'=evalf(subs(dat,T2),4);

c) Generación de entropía.

>	Sgendot:=DSdot;DSdot:=rhs(eq2_16);DSdot_:=subs(SI1,evalf(subs(dat,DSdot)));

d) Variación de exergía de la corriente.

>	Phi12dot:=DHtdor-T0*'DSdot';DHtdot:=m*c[p]*(T2t-'T1t');Phi12dot_:=0-subs(Const,T0)*DSdot_:'Phi12dot'=evalf(%/(1000*W_/kW_));

>