"ANALISIS EXPERIMENTAL DE UNA TORRE DE ENFRIAMIENTO""Del
condensador de una central sale agua de enfriamiento y entra a una
torre de enfriamiento hmedo a 35 C, con un flujo msico de 100kg/s.
El agua se enfra hasta 22 C en la torre de enfriamiento con aire
que entra a la torre a 1 atm, 20 C, con 60 por ciento de humedad
relativa, y salesaturado a 30 C. Ignore la entrada de potencia al
ventilador y determine a) el flujo volumtrico del aire en la torre
de enfriamiento y b) el flujo msico delagua de reposicin
requerido.""DATOS: ""DATOS DEL
H2O-AIRE"P_atm=101.325[kPa];T_1=20[C];rh_1=0.60; "Humedad relativa:
60%"T_2=30[C];rh_2=1.00; "Humedad relativa: 100%""DATOS DEL
AGUA"T_3=35[C];x_3=0;T_4=22[C];x_4=0;m_dot_3=100[kg/s];"Suposiciones:
1 Existen condiciones estacionarias de operacin y, por lo tanto, el
flujo msico del aire seco permanece constante durante todo el
proceso. 2 El aire seco y el vapor de agua son gases ideales. 3 Los
cambios en las energas cintica y potencial son insignificantes. 4
La torre de enfriamiento es adiabtica.""Hallando mas datos para el
analisis ""En punto 1 y 2 (H2O -
Aire)"h_1=Enthalpy(AirH2O,T=T_1,r=rh_1,P=P_atm); "Entalpia en
1"omega_1=HumRat(AirH2O,T=T_1,r=rh_1,P=P_atm); "Humedad relativa en
1"v_1=Volume(AirH2O,T=T_1,r=rh_1,P=P_atm); "Volumen especifico en
1"h_2=Enthalpy(AirH2O,T=T_2,r=rh_2,P=P_atm); "Entalpia en
2"omega_2=HumRat(AirH2O,T=T_2,r=rh_2,P=P_atm); "Humedad relativa en
2""En punto 3 y 4 (Agua)" h_3=Enthalpy(Steam,T=T_3,x=x_3);
"Entalpia en 3" h_4=Enthalpy(Steam,T=T_4,x=x_4) ; "Entalpia en
4""-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------""SOLUCION:"
"BALANCE DE MASA DE H2O - AIRE ""m_dot_aire=m_dot_1= m_dot_2
....(a)""BALANCE DE MASA DE AGUA ""m_dot_3+(m_dot_1*omega_1)=
m_dot_4+(m_dot_2*omega_2)""m_dot_3-m_dot_4=m_dot(omega_2-omega_1)=m_dot_reemplazo
....(b)""BALANCE DE MASA DE ENERGIA
""(m_dot_1*h_1)+(m_dot_3*h_3)=(m_dot_2*h_2)+(m_dot_4*h_4)"
"reemplazando con (b) y despejando m_dot_aire
(a)"m_dot_aire=(m_dot_3*(h_3-h_4))/((h_2-h_1)-((omega_2-omega_1)*h_4));"Entonces
para hallar el flujo volumetrico del aire en la torre de
enfriamiento es:""Rpta (1): " V_dot_aire=m_dot_aire*v_1;"El flujo
masico de agua lo determinamos, asi: ""Rpta (2): "
m_dot_reemplazo=m_dot_aire*(omega_2-omega_1)"Porcetaje de agua
recuperada:"Precuperado=(m_dot_3-m_dot_reemplazo)/m_dot_3;
