>	restart;#"m6_p16"

Para mantener una presión de 0,6 MPa en un tanque de propano de 100 m3 se toma un pequeño flujo de propano del interior, se expande en una válvula hasta la presión atmosférica, se pasa por un cambiador de calor (todo ello dentro del tanque) y finalmente se expulsa al exterior, que está a 30 °C y 100 kPa. Se pide:

a) Esquema de la instalación y representación del proceso en un diagrama T s.

b) Temperatura dentro del tanque.

c) Fracción másica de vapor después de la válvula.

d) Variación de entalpía del propano desde el tanque al exterior.

e) Relación entre el gasto de propano y la transmitancia térmica del tanque.

Datos:

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

>	su:="C3H8":dat:=[p1=0.6e6*Pa_,V=100*m_^3,p0=1e5*Pa_,T0=(30+273)*K_];

Esquema:

>

>

Eqs. const.:

>	eqET:=rho=p/(Z*R*T);eqEE:=eq1_16;gdat:=get_gas_data(su):ldat:=get_liq_data(su):dat:=op(dat),Const,gdat,ldat,SI2,SI1:get_pv_data(su):T[cr]=subs(dat,T[cr]),p[cr]=evalf(subs(dat,p[cr])/(1e6*Pa_/MPa_),3);

a) Esquema de la instalación y representación del proceso en un diagrama T

b) Temperatura dentro del tanqu

>	T1_:=evalf(subs(dat,solve(p1=pv(T),T))):'T1'=evalf(%,3);

c) Fracción másica de vapor después de la válvula

>	h1_:=subs(dat,T=T1_,dat,hl(T)):'h1'=evalf(subs(m_^2=J_*s_^2/kg_,%)/(1e3*J_/kJ_),2);T2_:=evalf(subs(dat,solve(p0=pv(T),T))):'T2'=evalf(%,3);x2_:=subs(dat,T=T2_,dat,solve(h1_=(1-x)*hl(T)+x*hv(T),x)):'x2'=evalf(%,2);

d) Variación de entalpía del propano desde el tanque al exterior

>	Dh13_:=subs(dat,T=T2_,dat,hv(T))-h1_:'Dh13'=evalf(%/(1e3*J_/kJ_),2);

e) Relación entre el gasto de propano y la transmitancia térmica del tanque

>	Qdot:=U*A*(T0-T1);mdot:=Qdot/Dh13;mdot_:=subs(dat,T1=T1_,Dh13=Dh13_,mdot):'mdot'=evalf(%,2);

>