Termodinamica II - Exercicios Resolvidos sobre Compressor e Trocador de Calor Regenerativo

Termodinâmica II EXERCÍCIOS 8 Prof Fausto Mori Viana Questão 1 Um compressor de ar e um trocador de calor regenerativo em um sistema de turbina a gás operando em regime permanente Ar flui do compressor através do regenerador e outra corrente de ar passa pelo regenerador em contracorrente Os dados operacionais do sistema encontramse na figura Efeitos de dispersão térmica de energia cinética e potencial são desprezíveis e podem ser ignorados assim como adotar as propriedades do ar constantes a 300 K A potência de operação do compressor é 6700 kW Determine a vazão mássica de ar que entra no compressor em kgs a temperatura do ar que sai do regenerador na saída 5 em K e o percentual de irreversibilidade do compressor Estado 1 T1300K p1100KPa da tabela h130047 kJkg s1686926 kJkgK Estado 2 T2620K p212 MPa da tabela h262838 kJkg Estado 2S isentrópico p2s12 MPa Δs0 sT2 sT1 R ln p2p10 sT2 sT1 R ln p2p1 686926 0287 ln 1200100 sT27582 kSkgK Da tabela T2S 6035ºC h2S61101 kJkgK Da definição de eficiência isentrópica temos ηis WidealWreal h2Sh1h2h1 61101300476283830047 ηis0947 ou 947 logo temos 53 de irreversibilidades Analisando o compressor pela 1ª Lei temos Wcomp mh2h1 m Wcomph2h1 67006283830047 m 2043 Kgs Estado 3 T3760K p312 MPa da tabela h377846 kJkg Estado 4 T4780K p4100KPa da tabela h480028 kJkg Analisando o regenerador pela 1ª Lei temos que m1 h2 m5 h4 m1 h3 m5 h5 m1 m5 m1 h2 h4 m1 h3 h5 h5 h2 h4 h3 h5 62838 80028 77846 h5 6502 kJkg Da tabela temos que T564063K