Trabalho Avaliativo Ciclo Rankine Regenerativo e Reaquecimento Maquinas Termicas

Máquinas Térmicas Trabalho 2 bimestre Prof Antônio Salvador Neto Este documento se presta a organizar a atividade avaliativa do curso de máquinas térmicas 1 Organização Os alunos devem se organizar espontaneamente em grupos de duas a cinco para realizarem juntos o trabalho em cada uma de suas etapas Não serão permitidos trabalhos individuais 2 Entrega O trabalho deve ser entregue até o dia 27062022 por via eletrônica através do portal httpsavapmultivixedubrloginindexphp na Semana 19 A atividade está nomeada como Atividade Avaliativa Rankine a figura a seguir mostra como você irá encontrar o site para envio O trabalho final precisa atender os seguintes critérios Estar em formato pdf Ter os textos principais digitados Ter os textos claros e coerentes Ter capa contendo título e nome dos integrantes do grupo Ter as etapas descritas a seguir do trabalho separadas em capítulos Equações gráficos esquemas podem ser feitas a mão e anexado ao arquivo Preze por linguajar científico adequado 3 Atividade Nessa atividade vamos calcular uma usina de potência a vapor que opera em um ciclo Rankine regenerativo e com reaquecimento ideal com um aquecedor de água de alimentação fechado A figura a seguir ilustra essa planta Para essa atividade vamos escolher arbitrariamente a temperatura e pressão máxima da caldeira e a pressão de saída da turbina A partir dessas entradas iremos calcular os demais parâmetros de operação da planta Para auxiliar os cálculos está disponível em anexo uma tabela para ser preenchida com os valores conforme eles forem sendo determinados TH Turbina de alte TL Turbina de baixa Cond Condensadora Passo 1 Determinação arbitrária de valores Escolha arbitrariamente um valor para cada uma das grandezas apresentadas a seguir Grandeza Intervalo de valores Pressão máxima da caldeira 80 a 10 MPa Temperatura máxima da caldeira 450 a 510 C Pressão de saída da turbina 10 a 20 kPa Passo 2 Determinação de vários parâmetros do circuito de vapor A pressão e temperatura no estado 4 é a pressão máxima e temperatura máxima da caldeira A pressão no condensador é a pressão de saída da turbina de baixa TL bem como a pressão no estado 9 A pressão no estado 2 após a bomba é a pressão máxima na caldeira Passo 3 Determinação da pressão intermediária Chamamos de pressão intermediária a pressão com que é realizado o reaquecimento Determinamos essa pressão como sendo a que dado um resfriamento isoentrópico liga a linha de saturação com o ponto de superaquecimento à pressão máxima de saída da caldeira Para isso faça i determine a entropia no ponto 4 ii determine a pressão de líquido saturado que represente a mesma entropia do ponto 4 Passo 4 Determinação da demanda de energia do trocador de calor O estado 2 já está determinado O estado 3 deve ser de líquido saturado a pressão máxima da caldeira Determine a variação de entalpia específica desse processo Passo 5 Determinação do calor fornecido no trocador O estado termodinâmico 5 já está determinado Vamos assumir que o trocador de calor realiza sobre esse fluido que fornece o calor de reaquecimento um processo isobárico que entrega líquido saturado após a troca Calcule assim a variação da entalpia específica desse processo Passo 6 Determinação do fluxo mássico da sangria Chamemos de m a vazão mássica total do ciclo No processo de 2 para 3 flui essa quantidade de massa Já no processo de 5 para 8 flui uma quantidade ms do fluido de trabalho Determine ymsm em função de m pela hipótese de que todo calor removido do processo 58 é o calor do processo 23 O estado 9 após a válvula de expansão será considerado idêntico ao estado 10 para facilitar a análise Passo 7 Determinação do trabalho específico realizado pelas turbinas Sabendo que o processo nas turbinas é a expansão isoentrópica determine os estados termodinâmicos ainda não determinados e calcule o trabalho específico em cada uma das turbinas Passo 8 Determinação do calor rejeitado no condensador Sabendo que o condensador entrega água líquida à pressão de saída da caldeira calcule o calor específico rejeitado Passo 9 Determinação do trabalho líquido Calcule o trabalho líquido em função da massa m 4 Avaliação O trabalho terá valor máximo de 60 pontos e mínimo de zero pontos e será avaliado baseado em critérios Cada critério representa uma parcela dos pontos do trabalho A avaliação de cada critério pode conferir um valor igual ou inferior ao valor da parcela que ele representa Parte dos critérios de 2 a 6 são as citações às fontes as justificativas e a explicação encadeada de ideias do enunciado até a resposta Os critérios de avaliação serão os seguintes Critério Pontos 1 Realizou corretamente a etapa 1 05 2 Realizou corretamente a etapa 2 05 3 Realizou corretamente a etapa 3 05 4 Realizou corretamente a etapa 4 05 5 Realizou corretamente a etapa 5 05 6 Realizou corretamente a etapa 6 05 7 Realizou corretamente a etapa 7 1 8 Realizou corretamente a etapa 8 05 9 Realizou corretamente a etapa 9 1 10 Atendeu os critérios do item 2 05 Anexo I Tabela auxiliar Estado Pressão kPa Temperatura C Volume específico m³kg Entalpia Específica kJkg Entropia Específica kJkg K 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10