Trabalho Resolucao de Problemas Ciclos Termodinamicos de Potencia e Vapor

Máquinas Térmicas EMENTA Fluido Compressível ciclos termodinâmicos de potência ciclos de vapor ciclos de turbina a gás ciclos combinados e cogeração BIBLIOGRAFIA BÁSICA MORAN M J SHAPIRO H N Princípios de Termodinâmica para Engenharia 6a Edição LTC Rio de Janeiro 2009 VAN WYLEN G SONTAG R E Fundamentos de Termodinâmica Clássica 4ª Ed Ed Edgar Blücher São Paulo 1995 Ar entra nas condições ambientes em um compressor e é comprimido até 1200 KPa sendo em dois passos o primeiro até 500 KPa e outro até a pressão final sendo a temperatura de saída do interresfriador de 320k A vazão ar de 6 kgs As temperaturas das duas entradas das turbinas são de 1460 K e o reaquecimento opera a 500 KPa O regenerador possui uma efetividade de 100 Determine 1 Faça o desenho da planta de potência apresentada mostrando as entradas e saídas de potência e calor os pontos dos estados e o nome de cada equipamento 2 Desenho o diagrama TxS do ciclo Brayton apresentado no texto 3 Determine as entalpias de todos os pontos do ciclo Brayton apresentado no texto 4 Termine o rendimento do ciclo Brayton 5 Termine a potência das turbinas Vapor entra na turbina de primeiro estágio a 18 Mpa e 560C e se expande até 08 Mpa onde parte do vapor é extraído para um aquecedor regenerativo aberto O restante do vapor se expande pelo segundo estágio da turbina até 300 kPa Considerando processos isentrópicos nas turbinas e bombas 6 Faça o desenho da planta de potência apresentada mostrando as entradas e saídas de potência e calor os pontos dos estados e o nome de cada equipamento 7 Desenho o diagrama TxS do ciclo Rankine apresentado no texto 8 Determine as entalpias de todos os pontos do ciclo Rankine apresentado no texto 9 Termine o rendimento do ciclo Rankine 10 Termine a potência necessária da turbina para gerar 80 MW de potência líquida Conforme Portaria a avaliação será por meio de um trabalho a ser entregue pelo portal acadêmico VALOR 10 pontos Todos os alunos deverão de forma individual postar a resolução no portal acadêmico Não será aceito trabalhos fora do prazo ou por email Regenerador Compressor 1 Compressor 2 Turbina 1 Turbina 2 combustor combustor 10 Qenti Qenta 5 9 7 4 6 8 2 3 Interrestriador Qsil WliQ 2 Diagrama T x s 6 5 8 7 9 4 2 10 3 1 3 Ponto 1 condições ambiente p1 100 kPa T1 300 K h1 30019 kJkg p1 13860 4 Ponto 3 T3 320 K p3 500 kPa h3 32029 kJkg p3 17375 Ponto 4 pr4 pr3 p4 p3 pr4 17375 1200 500 pr4 417 T4 41046 K h4 41158 kJkg Ponto 2 pr2 pr1 p2 p1 pr2 13860 500 100 pr2 693 T2 47357 K h2 4759 kJkg Ponto 6 Ponto 8 T6 1460 K h6 h8 158763 kJkg pr6 pr8 5371 Ponto 7 pr6 pr7 p6 p7 pr6 pr7 p7 pr7 5371 500 1200 pr7 2238 T7 1182 K h7 125671 kJkg 5 Ponto 9 pr9 pr8 p9 p8 pr9 5371 100 500 pr9 10742 T9 935 K h9 102899 kJkg Ponto 5 ηreg hs h4 h9 h4 ηreg 1 hs h4 h9 h4 hs h9 hs 102899 kJkg Ponto 10 h10 h5 h4 h9 h10 102899 41158 102899 h10 41158 kJkg 4 ηcic Wliq Qad m hg h9 m h6 h7 m h2 h1 m h7 h3 m h6 h5 m hg h7 ηcic 158763 102899 158763 125671 4759 30019 4116 32029 158763 102899 158763 125671 ηcic 06998 ηcic 6998 5 Ẇtur1 m hg h9 6 158763 102899 Ẇtur1 33518 kW Wtur₂ ṁ h₆ h₇ 6 158763 125671 Wtur₂ 198552 kW 6 Qad Turbina 1 Wt Caldeira 2 3 Condensador Qssi Aquecedor Aberto 7 WBOM2 6 5 WBOM1 4 Bomba 2 Bomba 1 7 T 18MPa 1 7 08MPa 2 5 300 kPa 4 3 S 5 Ponto 1 p₁ 18 MPa T₁ 560 C h₁ 34444 kJkg s₁ 64392 kJkg K Ponto 2 p₂ 08 MPa s₂ s₁ 64392 kJkg K h₂ 2670 kJkg Ponto 3 p₃ 300 kPa s₃ s₁ 64392 kJkg K h₃ 25005 kJkg Ponto 4 p₄ 300 kPa Líquido saturado h₄ 56147 kJkg v₄ 10732 10³ m³kg Ponto 5 h₅ h₄ v₄ p₅ p₄ h₅ 56147 10732 10³ 800 300 h₅ 562 kJkg Ponto 6 p₆ 08 MPa Líquido saturado h₆ 72112 kJkg v₆ 11148 10³⁰ m³kg Ponto 7 h₇ h₆ v₆ p₇ p₆ h₇ 72112 11148 10³ 18000 800 h₇ 74029 kJkg ηcic Wliq Qad Wtur₁ Wtur₂ WBOM1 WBOM2 Qad Regenerador ṁ y h₂ ṁ 1 y h₅ ṁ h₆ y 2670 562 562 y 72112 y 0075 ηcic h₁ h₂ 1 y h₂ h₃ 1 y h₅ h₄ h₇ h₆ h₁ h₇ ηcic 34444 2670 1 0075 2670 25005 1 0075 562 56147 74029 72112 34444 74029 ηcic 0337 ηcic 337 10 10³ 80 Wtur₁ Wtur₂ WBOM1 WBOM2 80000 ṁ 911527 ṁ 8776 kgs Wtur ṁ h₁ h₂ ṁ 1 y h₂ h₃ Wtur 8776 34444 2670 1 0075 2670 25005 Wtur 81721 kW Wtur 81721 MW