Anotações Máquinas Primárias

Máquinas primárias = Componentes + Fluído de Trabalho\n A_r , A_g \n Hág. Eólica, Hág. Hidráulica\n\n• Sistemas abertos : escoamento de fluido [ ṁ ( kg/s ) ]\n\n* Eq. da continuidade de massa\n e = m densidade\n m = e . v \n ───────────═ dm = e dv\n dt dt\n\nMas Vázão = A . Veloc\n\n ṁ = ρ . A . Vel\n\n* Poténcia\n\n P = W = J = W\n t s = s_g\n\n e = E -> T° absoluta\n m = massa\n\n e˙ = ṁ . e , onde e˙ = T^1_A (KW)\n ṁ = Fluído de massa ( kg/s )\n e = energia específica... (KJ/kg) TD\n\n* Lei da conservação de energia\n color trabalho\n\n ΔE = Q - W\n Δe = q - w (sist. fechados)\n\n Δe = ṁ . w (W, kW)\n\n ΔE = ṁ . 𝑔 𝑧 (sistemas abertos)\n\n- 1ª Lei da termodinâmica\n (Conservação da energia)\n\n Δe = Q - W (transf. calor)\n Δe = Δec + Δep + Δet\n\n sistemas fechados\n 1/2 𝑣² + g . z + u = energia específica\n\n sistemas abertos\n 1/2 𝑣² + 𝑔.𝑧 = h (h + u + pv)\n\n * OBS: Variáveis termodinâmicas T, P, V e energia\n\n T = P = V\n (m³/kg) * Título ou qualidade de vapor\n 0 ≤ x ≤ 1\n\n x = m vapor\n m líquido + m vapor Máquinas Primarias - Máquinas térmicas - Máquina Éplica - Energía cinética do ar - Máquina Hidráulica - Energía potencial da agua\nComponentes + fluido de trabajo\nO ciclo Brayton ciclo fechado\nCiclo de turbina a gás\nCombustion\n\nciclo aberto\n\nDiagrama temperatura - Entropia para o Ciclo\nProcesso 1-2: Compressão isotrópica do fluido de trabalho através do compressor\nProcesso 2-3: Transferência de calor para o fluido de trabalho no trocador de calor, à pressão constante\nProcesso 3-4: Expansão isotrópica\nProcesso 9-1: Transferência de calor do fluido de trabalho no trocador de calor, à pressão constante e1 - e2 + wc = 0\n\nentropia\n\n\n.\nWc = e2 - e1 = h2 - h1 -\n\nK(Te - Ti)\ne3 = e4 - wt = 0\nwt = e3 - e4 - h3 - h4\n\nEfficiência térmica\ng0 = wr/m - wc/m = (h3 - h2) - (h2 - h1)\n\nQin/m = (h3 - h2)\nRelação de compressão: rc = P2/P1 1) Água é o fluído de trabalho de um ciclo Rankine fechado ideal, cujo fluxo de massa que circula no ciclo fechado é igual a 35 kg/s. Sabe-se que o vapor d'água entra na turbina à pressão de 80 bar e a temperatura de 900 °C, e expande-se adiabaticamente para a pressão de 1 bar. Pode-se determinar:\n\n2) A potência líquida do ciclo térmico, em KW;\n3) A potência térmica de entrada, em KW;\n4) A eficiência térmica do ciclo Rankine, em valores percentuais;\n\nCiclo Rankine S1\n\nS2 = (1-x) S(P(0,1bar)) + x Sg(0,1bar)\n\n6,3637 = sp - xS(p) + sg\n\nx = 6,3637 - S(P(0,1bar))\n\n(S(p(1bar)) + Sg(1bar))\nh2 = (1 - x) hf(0,1bar) + x hg(0,1bar)\nh2 = (1 - 0,7467) 191,83 + p 767,678.2581\n\nh2: 2015,49 kg\n\nWbomba = VF(ρ(1bar))(P4 - P3)\n\nWbomba = 0,0010102(80 - 0)(kJ)\n\nWbomba = 8,07 kg\n\nwb = hg - hs\nhg = 5,07+191,83\n\nhs = 159,9 kS kg S2 = (1 - x) S(P(0,1bar)) + x Sg(0,1bar)\n\n6,3637 = sp - xS(p) + sg\n\nx = 6,3637 - S(P(0,1bar)) \n\n(S(p(1bar)) + Sg(1bar))\n\nh2 = (1 - y) hf(0,1bar) + x hg(0,1bar)\nh2 = (1 - 0,7467) 191,83 + p 767,678.2581\n\nh2: 2015,49 kg Wlig = WT - wb\n\nWT = m(h1 - h2)\n\nWT = 35(kg/s) (3/38,3 - 2015,49)(kJ/kg)\n\nWT = 39,800,10 kW\n\nWb = m . wbombc\n\nWb = 35(kg/s) . 8,07(kJ)\n\nWb = 282,45 kW\n\nWlig = 39,300,10 - 282,45\n\nWlig = 39,017,65 kW\na)\n\nq_in = m(h1 - h2)\n\nq_in = 35(kg/s) [3/38,3 - 199,9](kJ/kg)\n\nq_in = 102,849,0 kW\n\nc) ηth = Wlig / q_in\n\nηth = 39,017,65 / 102,849,0\n\nηth = 0,3821\n\nηth = 38,21% d) calcule - temp 4\n\nWb = ṁ(hg - hs3) = ṁ(Ch20(79-73)\n\ncolor especifico de cede liquido\n\n= 2.18 kJ\n\nkg·k