>	restart:#"m08_p12"

Por la parte superior de una torre de refrigeración entran 50 m3/h de agua a 45 °C y se desea obtener una disminución de temperatura de 15 °C. El aire que entra por la parte inferior está a 25 °C y 50% de humedad, y se desea que salga por la parte superior saturado a 44 °C. Se pide:

a) Gasto de aire requerido.

b) Gasto de agua perdido.

c) Densidad del aire a la entrada y a la salida.

d) Diámetro de la torre para que la velocidad media del aire sea de 5 m/s

Datos:

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

>	su1:="Aire":su2:="H2O":dat:=[mw=50e3/3600*kg_/s_,T1=(45+273)*K_,T2=(45-15+273)*K_,T0=(25+273)*K_,p0=100e3*Pa_,phi0=0.5,phi1=1,T3=(44+273)*K_,v=5*m_/s_];

Esquema:

>

>

Eqs. const.:

>	Adat:=get_gas_data(su1):Adat:=subs(c[p]=c[pa],R=R[a],M=M[a],T[b]=nada,[Adat]):Wgdat:=get_gas_data(su2):Wgdat:=subs(c[p]=c[pv],R=R[v],M=M[v],[Wgdat]):Wldat:=get_liq_data(su2):Wdat:=op(Wgdat),Wldat:get_pv_data(su2):dat:=op(dat),Const,SI2,SI1:

a) Gasto de aire requerido

Temperatura de rocío, temperatura de saturación adiabática y humedad absoluta de la atmósfera.

>

Tdew_:=fsolve(subs(dat,SI0,pv(T)=phi0*pv(T0)),T=200..400)*K_:'Tdew'=evalf(%,3);Tdew_C:=(Tdew_/K_-273)*`ºC`:'Tdew_C'=evalf(%,2);w0_:=evalf(subs(dat,w(phi0,T0,p0))):'w0'=evalf(%,2);h0_:=subs(dat,Adat,Wdat,T=T0,dat,h(T,w0_)):'h0'=evalf(%/(1e3*J_/kJ_),2);Tad_:=fsolve(subs(dat,Adat,Wdat,SI0,h0_=h(T,w(1,T,p0))),T=200..400)*K_:'Tad'=evalf(%,3);Tad_C:=(Tad_/K_-273)*`ºC`:'Tad_C'=evalf(%,2);w1_:=evalf(subs(dat,w(phi1,T3,p0))):'w1'=evalf(%,2);

>

h1_:=subs(dat,subs(dat,Adat,Wdat,T=T3,dat,h(T,w1_))):'h1'=evalf(%/(1e3*J_/kJ_),2);eqBE:=mw*c*(T1-T[tr])+ma*h0=(mw-mwevap)*c*(T2-T[tr])+ma*h1;eqBMw:=mwevap=ma*(w1-w0);eqBE_:=subs(dat,Adat,Wdat,mw*c*(T1-T[tr])+ma*h0_=(mw-mwevap)*c*(T2-T[tr])+ma*h1_):'eqBE_'=evalf(%,2);eqBMw_:=mwevap=ma*(w1_-w0_):'eqBMw_'=evalf(%,2);sol1:=subs(dat,solve({eqBE_,eqBMw_},{ma,mwevap})):'ma'=evalf(subs(sol1,ma),2);'mwevap'=evalf(subs(sol1,mwevap),2);

c) Densidad del aire a la entrada y a la salida

>	rho:=(p0*M[a]/(R[u]*T))*(1-w*((1-Mva)/(w+Mva)));rho0_:=subs(T=T0,dat,Adat,Wdat,w=w0_,rho):'rho0'=evalf(%,2);rho1_:=subs(T=T3,dat,Adat,Wdat,w=w1_,rho):'rho1'=evalf(%,2);

d) Diámetro de la torre para que la velocidad media del aire sea de 5 m/s

>	eqBM:=ma='rho'*v*A;A_:=subs(sol1,dat,ma/(rho1_*v)):'A'=evalf(%,2);'Diam'=subs(SI0,evalf((4*A_/Pi)^(1/2),2))*m_;

>