>	restart:#"m05_p16"

Se quiere alimentar con 0,1 kg/s una línea de distribución de aire comprimido a 2 MPa, utilizando dos compresores de rendimiento adiabático 0,85 y una refrigeración intermedia hasta 50 °C. Se pide:

a) Consumo energético mínimo.

b) Presión intermedia óptima.

c) Potencia consumida por cada compresor.

d) Calor evacuado.

e) Influencia que tendría en las presiones de funcionamiento óptimo una pérdida de presión total del 5% en el cambiador de calor.

Datos:

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

>	su:="Aire":dat:=[mdot=0.1*kg_/s_,p2=2e6*Pa_,eta[com]=0.85,Ti=(50+273)*K_];

Esquema:

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>

Eqs. const.:

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

a) Consumo energético mínimo.

>	p1:=p0:T1:=T0:T2:=T0:Pmin:=mdot*(Dh-T0*Ds);eqBE_MGI:=Dh=c[p]*('T2'-T1);Pmin:=subs(eqBE_MGI,Ds=rhs(eq2_16)/m,Pmin);Pmin_:=subs(SI1,evalf(subs(dat,Pmin))):'Pmin'=evalf(%/(1000*W_/kW_));

b) Presión intermedia óptima.

>	eqBE:=eq5_43;wcompMGP:=c[p]*T1*((p2/p1)^((gamma-1)/gamma)-1)/eta[com];w1:=subs(p2=pI,wcompMGP);w2:=subs(T1=Ti,p1=pI,wcompMGP);pi_opt:=simplify(combine(expand(solve(diff(w1,pI)/diff(w2,pI)=-1,pI)),power));pi_opt_:=evalf(subs(dat,pi_opt)):'pi_opt'=evalf(%/(1000*Pa_/kPa_));

c) Potencia consumida por cada compresor.

>	P1_:=evalf(subs(SI2,SI1,evalf(subs(pI=pi_opt_,dat,mdot*w1)))):'P1'=evalf(%/(1000*W_/kW_));P2_:=evalf(subs(SI2,SI1,evalf(subs(pI=pi_opt_,dat,mdot*w2)))):'P2'=evalf(%/(1000*W_/kW_));

d) Calor evacuado

>	Qintercooler:='mdot'*c[p]*(T0*('pi_opt'/p1)^((gamma-1)/gamma)-Ti);Qintercooler_:=evalf(subs(pi_opt=pi_opt_,dat,SI1,Qintercooler)):'Qintercooler'=evalf(%/(1000*W_/kW_));

e) Influencia que tendría en las presiones de funcionamiento óptimo una pérdida de presión total del 5% en el cambiador de calor.

>	Dprel_:=0.95:w1:=subs(p2=pI,wcompMGP);w2:=subs(T1=Ti,p1=pI*Dprel,wcompMGP);pi_opt:=simplify(combine(expand(solve(diff(w1,pI)/diff(w2,pI)=-1,pI)),power));pi_opt_:=evalf(subs(Dprel=Dprel_,dat,pi_opt)):'pi_opt'=evalf(%/(1000*Pa_/kPa_));

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