> restart:#"m05_p15"

Se dispone de un compresor volumétrico de dos cilindros y 1 litro de cilindrada total que funciona a 1500 rpm. Sabiendo que la presión de descarga es de 400 kPa, se pide:

a) Gasto de aire.

b) Temperatura a la salida.

c) Consumo energético.

d) Exergía de la corriente.

Datos:

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

> su:="Aire":dat:=[Z=2,Cil=1e-3*m_^3,f=1500/60/s_,p2=400e3*Pa_];

`:=`(dat, [Z = 2, Cil = `+`(`*`(0.1e-2, `*`(`^`(m_, 3)))), f = `+`(`/`(`*`(25), `*`(s_))), p2 = `+`(`*`(0.400e6, `*`(Pa_)))])

Esquema:

> `:=`(Sistemas, [gas, amb])

> `:=`(Estados, [1, 2])

Eqs. const.:

> eqET:=subs(eq1_11,eq1_12);eqEE:=eq1_16;gdat:=get_gas_data(su):dat:=[op(dat),Const,gdat,SI2,SI1]:

`:=`(eqET, `/`(`*`(m), `*`(V)) = `/`(`*`(p), `*`(R, `*`(T))))

`:=`(eqEE, DU = `*`(m, `*`(c[v], `*`(DT))))

a) Gasto de aire.

> T1:=T0:p1:=p0:rho1_:=evalf(subs(p=p0,T=T0,dat,SI2,rhs(eqET))):'rho1'=evalf(%);mdot:=rho1*Cil*f;mdot_:=evalf(subs(rho1=rho1_,dat,mdot));

rho1 = `+`(`/`(`*`(1.211143185, `*`(kg_)), `*`(`^`(m_, 3))))

`:=`(mdot, `*`(rho1, `*`(Cil, `*`(f))))

`:=`(mdot_, `+`(`/`(`*`(0.3027857962e-1, `*`(kg_)), `*`(s_))))

b) Temperatura a la salida.

> T2:=T0*(p2/p0)^((gamma-1)/gamma);T2_:=evalf(subs(dat,T2));

`:=`(T2, `*`(T0, `*`(`^`(`/`(`*`(p2), `*`(p0)), `/`(`*`(`+`(gamma, `-`(1))), `*`(gamma))))))

`:=`(T2_, `+`(`*`(427.8673941, `*`(K_))))

c) Consumo energético

> P:='mdot*c[p]*(T2-T1)';P_:=evalf(subs(rho1=rho1_,mdot=mdot_,T2=T2_,dat,SI1,P)):'P'=evalf(%/(1000*W_/kW_),3);

`:=`(P, `*`(mdot, `*`(c[p], `*`(`+`(T2, `-`(T1))))))

P = `+`(`*`(4.25, `*`(kW_)))

d) Exergía de la corriente.

> DPhidot:='mdot'*(Dh-T0*Ds);DPhidot_:=P_-subs(dat,evalf(subs(m=mdot_,dat,T0*rhs(eq2_16)))):'DPhidot'=evalf(%/(1000*W_/kW_),3);

`:=`(DPhidot, `*`(mdot, `*`(`+`(Dh, `-`(`*`(T0, `*`(Ds)))))))

DPhidot = `+`(`*`(4.25, `*`(kW_)))

>