Risultati

Applicando l’algoritmo di calcolo esposto si producono i seguenti risultati.


Si determina per il ciclo liquefattore:
y= 4,52%
mentre per il ciclo criorefrigeratore si determina che la portata di aria compressa è:
m =1,616g/s
Nel diagramma T-s dell’aria seguente sono rappresentati i capisaldi dei due cicli.


Passando da un ciclo all’altro alcuni punti rimangono gli stessi poiché le variabili termodinamiche sono determinate a partire da dati iniziali comuni, altri differiscono poiché, come visto, le equazioni di bilancio sui componenti differiscono. In particolare si nota che nel punto 5 nel ciclo criorefrigeratore (ed il punto 6) l’entalpia è minore rispetto alla corrispondente del ciclo liquefattore; ciò è dovuto al fatto che la portata in ingresso in S3 nelle condizioni 7 è maggiore rispetto al caso con liquefazione, consentendo di abbassare maggiormente la temperatura della portata 4 proveniente da S2.
Stesso discorso vale per la stessa portata nelle condizioni 4: infatti nello scambiatore 2 la portata nelle condizioni 3 è la stessa per entrambi i cicli, mentre è maggiore la portata nelle condizioni 8 nel ciclo criorefrigeratore, e di conseguenza l’entalpia in 4 risulta ulteriormente abbassata.
Invece presso lo scambiatore 1 la situazione è evidentemente in controtendenza rispetto a quanto appena esposto: essendo imposte temperatura e pressione dei punti 2, 3 e 10 nel caso di ciclo criorefrigeratore, a parità di portata mandata al cold box, la potenza sottratta alla portata in 2 è costante, perché costante è il salto entalpico da 2 a 3, ma maggiore è la portata nel punto 9, ed essendo il punto 10 determinato, necessariamente per la conservazione dell’energia il punto 9 deve avere una entalpia maggiore. A livello di macchina ciò corrisponde ad avere uno scambiatore 2 più efficiente. Se i punti 3 e 10 non fossero fissati e fossero vincolati solo all’efficienza degli scambiatori si sarebbe ottenuto un punto 3, 9, 10 a minore entalpia.