>	restart:#"m08_p46"

A una corriente de 0,1 m3/s de aire ambiente a 20 ºC, 90 kPa y 50% HR se le añade un chorro de 1,5 L/s de vapor de agua saturado a presión ambiente. Se pide:
a) Temperatura de bulbo húmedo de entrada.
b) Temperatura y humedad  de salida.
c) Temperatura y humedad  de salida si el el flujo de vapor fuese el doble.

Datos:

>	read`../therm_eq.m`:read`../therm_const.m`:read`../therm_proc.m`:with(therm_proc):

>	su1:="Aire":su2:="H2O":dat:=[Va=0.1*m_^3/s_,T1=(20+273)*K_,p1=90e3*Pa_,phi1=0.5,Vv=1.5e-3*m_^3/s_,pv=p1];

Esquema:

>

>

Eqs. const.:

>	eqET:=eq1_9: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:

>	eq8_8;eq8_10;;

>

a) Temperatura de bulbo húmedo de entrada.

Calculamos la temperatura de stauración adiabática despreciando la entalpía del agua de aporte.

Ha de ser <T1 (<20 ºC).

>

eqSatAd:=eq8_10;eq8_11;eq8_8;w1_:=evalf(subs(dat,w(phi1,T1,p1))):'w1'=evalf(%,2);h1_:=subs(dat,evalf(subs(Adat,Wdat,T=T1,dat,h(T,w(phi1,T,p1))))):'h1'=evalf(%,2);Tsa_:=(fsolve(subs(SI0,h1_)=subs(Adat,Wdat,T=Tsa,dat,SI0,h(T,w(1,T,p1))),Tsa=0..1000))*K_:'Tsa'=evalf(%,4);'Tsa'=TKC(Tsa_);w2_:=subs(dat,w(1,Tsa_,p1)):'w2'=evalf(%,3);eq8_9;TR1_:=solve(subs(dat,pv(T)=phi1*pv(T1)),T):'TR1'=evalf(%,4);'TR1'=evalf(TKC(rhs(%)),4);

i.e. Tsa=13.2 ºC, entre TR y T (en el diagrama de 100 kPa daría unos 14 ºC).

b) Temperatura y humedad  de salida.

>

eqBMw:='ma*h(T1,w1,p1)+m2*hv(T2)=ma*h(T2,w2,p1)';ma:=p1*Va/(R[a]*T1);ma_:=subs(Adat,dat,ma):'ma'=evalf(%,2);mv:=pv*Vv/(R[v]*Tv);eqTv:=pv=p[v](T);Tv_:=evalf(subs(dat,dat,solve(pv=pv(T),T))):'Tv'=evalf(%,4);mv_:=subs(Tv=Tv_,Wdat,dat,dat,mv):'mv'=evalf(%,2);hv_:=subs(c[p]=c[pv],Wdat,T=Tv_,dat,hv(T)):'hv'=evalf(%,2);eqBMw:='ma*w1+mv=ma*w2';eqBE:='ma*h1+mv*h2=ma*h3';eqBMw_:=ma_*w1_+mv_=ma_*w3:w3_:=solve(%,w3):'w3'=evalf(%,2);eqBE_:=ma_*h1_+mv_*hv_=subs(Adat,Wdat,dat,ma_*h(T,w3_,p1)):T3_:=subs(dat,solve(eqBE_,T)):'T3'=evalf(%,4);phi3_:=subs(dat,phi(w3_,T3_,p1)):'phi3'=evalf(%,2);

i.e. sale a 21 ºC y 88% HR.

c) Temperatura y humedad  de salida si el el flujo de vapor fuese el doble.

>	eqBMw:='ma*w1+2*mv=ma*w3';eqBE:='ma*h1+2*mv*h2=ma*h3';eqBMw_:=ma_*w1_+2*mv_=ma_*w3:w3_:=solve(%,w3):'w3'=evalf(%,2);eqBE_:=ma_*h1_+2*mv_*hv_=subs(Adat,Wdat,dat,ma_*h(T,w3_,p1)):T3_:=subs(dat,solve(eqBE_,T)):'T3'=evalf(%,4);phi3_:=subs(dat,phi(w3_,T3_,p1)):'phi3'=evalf(%,3);

i.e. esta phi>1 indica que sale bifásico (con algo de condensado), luego:

>

phi3:=1;eqBMw:='ma*w1+2*mv=ma*w3+m4';eqBE:='ma*h1+2*mv*h2=ma*h3+m4*h4';w3_:=evalf(subs(dat,w(1,T,p1))):h3_:=subs(dat,evalf(subs(Adat,Wdat,dat,h(T,w(1,T,p1))))):h4_:=subs(Wdat,hl(T)):eqBMw_:=ma_*w1_+2*mv_=ma_*w3_+m4:eqBE:=ma_*hv_+2*mv_*h2_=ma_*h3_+m4*h4_:sol1_:=fsolve(subs(SI0,{eqBMw_,eqBE_}),{m4,T}):T3_:=evalf(subs(sol1_,T*K_),4);m4_:=evalf(subs(sol1_,m4*kg_/s_),2);w3__:=evalf(subs(T=T3_,w3_)):'w3'=evalf(%,2);'ma*w3'=evalf(ma_*w3__,2);

i.e., sale un flujo bifásico de 2,1 g/s de aire saturado con 0,4 g/s de gotitas dispersas, todo ello a 22,1 ºC.

>

>