>	restart:#"m08_p49"

Una corriente de 0,1 kg/s de aire ambiente a 25 ºC, 93 kPa y 50% HR se mezcla adiabáticamente con otra de 0,001 kg/s de vapor saturado a esa presión. Se pide:
a) Esquema de la instalación y del proceso esperado en el diagrama h-w de Mollier.
b) Densidad, temperatura de rocío y temperatura de saturación adiabática del aire ambiente.
c) Densidad del vapor saturado.
d) Temperatura de salida.
e) Estado higrométrico a la salida.

Datos:

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

>	su1:="Aire":su2:="H2O":dat:=[mdot=0.1*kg_/s_,T1=(25+273)*K_,p1=93e3*Pa_,phi1=0.5,m2=1e-3*kg_/s_];

>	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) Hacer un esquema de la instalación y del proceso en el diagrama h-w de Mollier.
(Ver arriba)

b) Densidad, temperatura de rocío y temperatura de saturación adiabática del aire ambiente.

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eqET:=rho=(p/(R[u]*T))*M[m];M[m]:=(x[v]*M[v]+(1-x[v])*M[a]);eqphi:=x[v]=phi*p[v](T)/p;pv_:=subs(dat,evalf(subs(dat,pv(T1)))):p[v](T0)=evalf(%,2);eqphi_:=x[v]=subs(dat,phi1*pv_/p1);eqET_:=rho=subs(p=p1,T=T1,eqphi_,dat,Adat,Wdat,rhs(eqET));eq8_9;'T1'=subs(dat,T1);Tr_:=fsolve(subs(dat,SI0,pv(T)=phi1*pv(T1)),T)*K_;'Tr'=TKC(Tr_);eq8_8;w1:=evalf(subs(dat,w(phi1,T1,p1)));eq8_11;h1:=subs(dat,Adat,Wdat,T=T1,dat,h(T,w1));eq8_10;Tsa_:=(fsolve(subs(dat,Adat,Wdat,T=T1,dat,SI0,h(T,w(phi1,T,p1)))=subs(dat,Adat,Wdat,T=Tsa,SI0,h(T,w(1,T,p1))),Tsa=200..400))*K_;'Tsa'=TKC(Tsa_);w1sa:=subs(dat,w(1,Tsa_,p1));hsa:=subs(dat,Adat,Wdat,T=Tsa_,dat,h(T,w1sa));

i.e. la densidad es de 1,1 kg/m3 como era de prever, y las temperaturas de rocío y de saturación adiabática de 13,7 ºC y 17,5 ºC, respectivamente, ambas menores que la temperatura seca, como era de esperar.

c) Densidad del vapor saturado.

>	eq1_12;eqTv:=p1=p[v](Tv);Tv_:=subs(dat,evalf(subs(dat,solve(p1=pv(T),T))));'Tv'=TKC(Tv_);rhov_:=subs(p=p1,T=Tv_,R=R[u]/M[v],dat,Wdat,rhs(eq1_12));h2:=hv(T);h2_:=subs(c[p]=c[pv],Wdat,T=Tv_,h2);

i.e. el vapor entra a 97,7 ºC y con una densidad de 0,54 kg/m3.

d) Temperatura de salida.

Suponiendo que no sale saturado:

>	eq1:=mdot='ma*(1+w1)';ma_:=subs(dat,solve(eq1,ma));eqBMw:='ma*w1+m2=ma*w3';w3_:=subs(ma=ma_,dat,solve(eqBMw,w3));eqBE:='ma*h1+m2*h2=ma*h3';h3=h(T,w);h3_:=subs(Adat,Wdat,h(T,w3_)):eqBE_:=subs(dat,expand(subs(dat,ma_*h1+m2*h2_=ma_*h3_)));T3_:=subs(dat,solve(%,T));'T3'=TKC(T3_);

i.e. sale a 26,3 ºC, pero hay que comprobar que no satura.

e) Estado higrométrico a la salida.

>	eq8_7;phi3_:=subs(dat,phi(w3_,T3_,p1)):'phi3'=evalf(%,2);

Efectivamente, no sale saturado sino con un 67 % de HR.

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