Texto de pré-visualização
Uma instalação de potência de turbina a gás e vapor combinados tem uma potência de saída líquida de 45 MW O ar entra no compressor da turbina a gás a 100 kPa 300 K A razão de pressão é 12 A temperatura na entrada da turbina e 1400 K O ar se expande através da turbina até uma pressão de 100 kPa O ar então passa pelo trocador de calor interconectado e é finalmente descarregado a 400 K O vapor dágua entra na turbina do ciclo de potência a vapor a 8 MPa 400 C e se expande até a pressão do condensador de 10 kPa A turbina e a bomba do ciclo a vapor apresentam eficiências isentrópicas de 90 e 80 respectivamente Determine a As vazões mássicas do ar e do vapor dágua ambas em kgs b A potência líquida produzida pelos ciclos de potência com turbina a gás e a vapor ambos em MW e a eficiência térmica c Apresente o diagrama Ts do ciclo combinado d Como você faria para integrar um ciclo de motor de combustão juntamente com o ciclo combinado apresentado Camara de combustao Ciclo a gás Compressor Turbina a gás 6 7 Ar ent Gases de exaustão Trocador de calor 5 9 8 Ciclo a vapor Bomba Turbina a vapor 2 3 Condensador 1 4 Camara de combustao Ciclo gor Compresso 1 T1300 K P1100 KPa T31400K P31200 KPa Turbina a gás Wgós 5 T5400K P5100kPa 7 T7400C P78MPa η90 Ciclo vapor Turbina a vapor Wvapor 6 Condensor 8 9 Pg 10 KPa ηp 80 a ṁv e ṁg Pelo balanço de energia dEdtQvc Wvc Σ me he Ve²2 gz e Σ ms hs Vs²2 gz s Digitalizado com CamScanner então 0 ṁg h4 hs ṁv h6 h7 ṁvṁg h4 hs h7 h6 h4 85802 h6 98396 h3 151542 hs 40098 h7 31383 h2 66979 h1 30011 ṁvṁg 01547 i Aplicando novamente a equação de balanço de energia temos i Wgós ṁg h3 h4 h2 h1 ii Wvapor ṁv h7 h8 h6 h9 Wliq Wvapor Wgós h8258963 h9199181 Digitalizado com CamScanner Saindo que Wtag GSmg W mg h3h4h2h1 mvh7h8h6h9 W mgh3h4h2h1 mvmgh7h8h6h9 então substituindo os valores mg 119669 Kgs De i mv 01547 mg mv 1898 Kgs b Potência produzida pelo ciclo do gás De i Wgás 119669 2878 Wgás 39383 MW De ii Wvapm 1898 56152 Wvapm 10617 MW c Diagrama TS do ciclo T 1600 3 673K 7 400k 5 1 300k 6 9 4 S Qent ra Qsai d Usando o calor residual do motor para pré aquecer a água que alimenta a turbina Essa combinação otimiza ainda mais o ciclo trazendo uma eficiência maior
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Uma instalação de potência de turbina a gás e vapor combinados tem uma potência de saída líquida de 45 MW O ar entra no compressor da turbina a gás a 100 kPa 300 K A razão de pressão é 12 A temperatura na entrada da turbina e 1400 K O ar se expande através da turbina até uma pressão de 100 kPa O ar então passa pelo trocador de calor interconectado e é finalmente descarregado a 400 K O vapor dágua entra na turbina do ciclo de potência a vapor a 8 MPa 400 C e se expande até a pressão do condensador de 10 kPa A turbina e a bomba do ciclo a vapor apresentam eficiências isentrópicas de 90 e 80 respectivamente Determine a As vazões mássicas do ar e do vapor dágua ambas em kgs b A potência líquida produzida pelos ciclos de potência com turbina a gás e a vapor ambos em MW e a eficiência térmica c Apresente o diagrama Ts do ciclo combinado d Como você faria para integrar um ciclo de motor de combustão juntamente com o ciclo combinado apresentado Camara de combustao Ciclo a gás Compressor Turbina a gás 6 7 Ar ent Gases de exaustão Trocador de calor 5 9 8 Ciclo a vapor Bomba Turbina a vapor 2 3 Condensador 1 4 Camara de combustao Ciclo gor Compresso 1 T1300 K P1100 KPa T31400K P31200 KPa Turbina a gás Wgós 5 T5400K P5100kPa 7 T7400C P78MPa η90 Ciclo vapor Turbina a vapor Wvapor 6 Condensor 8 9 Pg 10 KPa ηp 80 a ṁv e ṁg Pelo balanço de energia dEdtQvc Wvc Σ me he Ve²2 gz e Σ ms hs Vs²2 gz s Digitalizado com CamScanner então 0 ṁg h4 hs ṁv h6 h7 ṁvṁg h4 hs h7 h6 h4 85802 h6 98396 h3 151542 hs 40098 h7 31383 h2 66979 h1 30011 ṁvṁg 01547 i Aplicando novamente a equação de balanço de energia temos i Wgós ṁg h3 h4 h2 h1 ii Wvapor ṁv h7 h8 h6 h9 Wliq Wvapor Wgós h8258963 h9199181 Digitalizado com CamScanner Saindo que Wtag GSmg W mg h3h4h2h1 mvh7h8h6h9 W mgh3h4h2h1 mvmgh7h8h6h9 então substituindo os valores mg 119669 Kgs De i mv 01547 mg mv 1898 Kgs b Potência produzida pelo ciclo do gás De i Wgás 119669 2878 Wgás 39383 MW De ii Wvapm 1898 56152 Wvapm 10617 MW c Diagrama TS do ciclo T 1600 3 673K 7 400k 5 1 300k 6 9 4 S Qent ra Qsai d Usando o calor residual do motor para pré aquecer a água que alimenta a turbina Essa combinação otimiza ainda mais o ciclo trazendo uma eficiência maior