Fluido Térmico

ENGENHARIA MECÂNICA SISTEMAS FLUIDOS TÉRMICOS Profª Dra Sabrina Martins EXERCÍCIOS CICLO BRAYTON E PROPULSÃO A JATO 1 Em uma cebtal de potência a gás destinada à produção de energia elétrica produz essa energia à potência de 30 MW Essa central pode ser modelada como se operasse sengundo um ciclo de Brayton com regenerador ideal utilizando como fluifo de trabalho o ar o qual pode ser considerado um gás ideal com calores específicos constantes como cp 1004 KJKgK e cv 0717 KJKgK Considere que todos os equipamentos constituintes da central de potência sejam ideiais que o ar é admitido no compressor a 200 Kpa e 600 K que a relação entre as pressões no compressor seja igual a 28 e que a temperatura de saída da câmara de combustão de 3200 K Avalie a temperatura de exaustão do ar do compressor a vazão mássica de ar admitido no compressor a temperatura do fluido do trabalho na entrada da câmara de combustão a taxa específica de calor na câmara de combustão e o rendimento térmico dessa central de potência 2 Um ciclo padrão de ar Brayton opera a 90 KPa 300 K na entrada do compressor que possui razão de compressão de 9 A temperatura máxima é de 1600 K Pela análise a ar frio determine a Desenhe os componentes do ciclo e identifiqueos b Trabalho desenvolvido pela turbina e compressor c Eficiência térmica 3 Um avião a turbojato voa a velocidade de 900 kmh a uma altitude na qual a temperatura e a pressão do ar são 35 oC e 40 kPa Ar deixa o difusor a 50 kPa com uma velocidade de 15 ms e os gases de combustão entram na turbina a 450 kPa e 950 oC A turbina produz 500 kW de potência que é toda usada para acionar o compressor Considerando eficiência isoentrópicas de 83 para o compressor turbina e bocal e usando calores específicos variáveis determine a a pressão dos gases de combustão na saída da turbina b a vazão mássica de ar pelo compressor c a velocidade dos gases na saída do bocal d a potência de propulsão e a eficiência de propulsão desse motor 2 1 r P28 T 1600 K T 43200 K kcP cV 1004 0717 14 Eficiência n1T 1 T 3 r P k1 k n1 600 320028 1 41 14 05142 Faltam informações para calcular os demais itens pedidos 2 a b T2 T1rP k1 k T 2 3009 1 41 1 4 T 256203 K T 4 T 31r P k1 k T 4 160019 141 1 4 T 485404 K Compressor wCc PT 2T 110045620330026308 kJ kg Turbina wTcP T 3T 410041600854 04 74894 kJ kg c qc PT 3T 21004160056203104212 kJ kg nwTwC q 04662