Exercícios sobre Ciclo de Rankine e Eficiência Térmica

EXERCÍCIOS Questão 1 Uma planta de potência produz com uma caldeira 25 kgs de vapor à 3 MPa e 600ºC O sistema de condensação opera com água de um lago para o resfriamento A saída da turbina de baixa temse vapor seco a 40ºC O sistema de reaquecimento opera a 1500 kPa e o mantém em 400ºC na entrada da turbina de baixa pressão Ambas turbinas têm uma eficiência isentrópica de 87 Determine o calor por unidade de massa transferido para o sistema a potência útil da usina e sua eficiência térmica Represente esquematicamente o ciclo indicando os mecanismos suas entradas e saídas Considere o modelo um ciclo de Rankine Questão 2 O vapor entra na turbina de uma central elétrica à 5 MPa e 400ºC e no condensador à 10 kPa A turbina produz uma potência de 20 MW com uma eficiência isentrópica de 85 Qual é a taxa de fluxo de massa de vapor em torno do ciclo e a taxa de rejeição de calor no condensador Encontre a eficiência térmica da usina e como isso se compara com um ciclo de Carnot Demonstre num diagrama de T s ambos os ciclos Questão 3 A figura apresenta um ciclo Rankine modificado com os dados dos processos indicados nas tabelas Com base nestas informações determine a os valores relativos de vapor extraídos das turbinas y z g e r b a potência de calor que entrada no ciclo c o calor retirado e o trabalho da turbina do ciclo ambos por unidade de massa d a potência útil e a eficiência térmica do ciclo Estado dos processos e dados selecionados Estado ṁ kgs P kPa T ºC h kJkg s kJkgK 1 80 20000 1000 458245 74925 2 91 4000 378853 74925 3 2000 351763 74925 4 5000 388197 74925 5 5000 800 413717 77440 6 81 1200 353236 77440 7 300 260002 77440 8 18 10 245552 77440 9 47 10 Dados de saturação P kPa vL m3kg hL kJkg sV kJkgK 10 0001010 19181 81501 300 56145 69918 1200 0001139 79864 65233 2000 90877 63408 4000 108729 60700 20000 0002206 182618 49269 Curso Enga Mecânica Disciplina Sistemas Térmicos II Professor Fausto Mori Viana