Exercícios Resolvidos Termodinâmica II - Ciclo de Potência a Vapor com Regeneração

Termodinâmica II EXERCÍCIOS 7 Prof Fausto Mori Viana Questão 1 Um modelo de ciclo de potência à vapor de água com sistema regenerativo aquecedor de água de alimentação têm na entrada da turbina ideal uma pressão de 5 MPa e temperatura de 1100 ºC e na saída do condensador a 20 kPa Na entrada do purgador se encontra saturado à 12 MPa Sabendose que a bomba adiabática tem 20 de irreversibilidades e que o fluxo na saída do condensador é de 4 kgs determine a as vazões em massa nos pontos 2 e 3 b as temperaturas nos pontos 5 6 e 8 e c a eficiência térmica do ciclo Pressão kPa T ºC h kJkg s kJkgK ou v m3kg 1 5000 1100 2 1200 3 20 4 20 5 5000 6 5000 7 1200 8 20 Exercício Termodinâmica 2 Estado Pressão KPa Temperatura C h KJKg mKJKgK ou vm³kg 1 5000 1100 487802 83519 2 1200 410893 tabela vapor sup 83519 turbina ideal 3 20 KPa 278412 tabela vapor sup 83519 4 20 KPa x0 25138 tabela mistura 0001017 m³kg 5s 5000 KPa 5 5000 KPa 6058 25771 6 5000 KPa 18799C 80064 tabela líquido comp 7 1200 KPa x1 18799C 278482 8 20 KPa T815132C tabela vapor superaquec 278482 Estado 5s Analisando a bomba considerando a mesma como isentrópica Wbombas v4 P5 P4 0001017 5000 20 Wbombas 5065 KJKg Estado 5 Consequentemente por meio da definição de eficiência isentrópica e por meio da 1ª lei podemos encontrar o trabalho específico real da bomba e a entalpia do estado ⑤ Wbomba Wbombas ηbomba 5065 08 633 KJKg Wbomba 633 KJKg E wbomba h5 h4 h5 wbomba h4 633 25138 h5 25771 KJKg Da tabela de líquido comprimido para P55000KPa e h525771KJkg T5 6058C Estado ⑥ Consideramos que AAA fechado é ideal e portanto a temperatura de saída da água de alimentação é igual a temperatura de saída do vapor saturado no estado ⑦ T6 Tsat Pprod1200KPa 18799C Analisando o AAA fechado pela 1ª Lei temos γm2 h2 m5 h5 γm7 h7 m6 h60 γm h2 h7 m h6 h5 γ h6 h5 h2 h7 80064 25771 410893 278482 γ 041 Logo m2 γ m 041 x 4 164 Kgs mg 1 γ m 1 041 x 4 236 Kgs Para obtermos a eficiência do ciclo estimaremos o Qentra e o Qsai Qentra m h1 h6 4 487802 80064 Qentra 1631 MW Qsai mg h3 m2 h8 m4 h4 236273412 164278482 425138 Qsai 10 MW Logo η 1 Qsai Qentra 1 10 1631 η 0387 ou 387