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Engenharia Mecânica ·
Termodinâmica 1
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Em um ciclo Brayton o compressor succionar o ar a 308 K e 100 kPa O ar é então comprimido até 12 MPa e 1125 K e então direcionado ao combustor onde é aquecido até 1873 K Em seguida expande até 5632 K e 100 kPa Admitindo um fluxo volumétrico de 500 Ls determine aproximadamente 1 a potência líquida do ciclo e 2 a eficiência térmica do ciclo A imagem do ciclo se encontra na figura a seguir Q 500 Ls 05 m³s Compressor ① T1 308K P1 100 kPa h1 30046KJkg S1 687 KJkgK ϑ1 08611 m³kg ② T2 1125K P2 12 MPa 120 bar T 1125K P h h2 117036 KJkg 1 bar 116215 30 bar 116415 120 bar h2 Q VΔt Q mϑΔt ṁ Qϑ B massa dmdt Σ mIN Σ mOUT 0 m1 m2 m1 m2 ϑ1 ϑ2 B Energia dmdt Σ m hIN Σ m hOUT Q W 0 m1 h1 m2 h2 W W m2 h2 m1 h1 W l Qϑ2 h2 Qϑ1 h1 0508611 117036 0508611 30046 50511 Kw B Entropia dsdt Σ mSIN Σ mSOUT δQT Σ δQT Sgen m1 S1 m2 S2 S1 S2 Câmara de combustão ② h2 117036 KJkg S2 687 KJkgK ϑ2 08611 m³kg B Massa dmdt Σ mIN Σ mOUT m2 m3 ϑ2 ϑ3 ③ T 1873K ϑ3 08611 m³kg S3 687 KJkgK ϑ 08611 T h h3 226625 KJkg 1300K 1550 KJkg 1500K 1800 KJKg 1873K h3 B Energia dEdt Σ m hIN Σ m hOUT Q W 0 m2 h2 m3 h3 Ql Q m3 h3 m2 h2 Ql Qϑ3 Qϑ2 Ql 0508611 226625 0508611 117036 Ql 63633 Kw h3 226625 KJKg v3 08611 m³Kg s3 687 KJKgK T4 5632 K P4 100 KPa v4 08611 m³Kg s4 687 KJKgK h4 71225 KJKg B Masa dmdt Σ min Σ mout 0 m3 m4 m3 m4 v3 v4 B Entropia dsdt Σ msin Σ msout δQT Σ msx s3 s4 B Energia dEdt Σ mhin Σ mhout Q W 0 m3h3 m4h4 W W m3h3 m4h4 Qv3 h3 Qv4 h4 0508611 226625 0508611 71225 W 90233 KW 1 Wl Turbina Compresor 90233 50511 39722 KW 2 η WlQ 3972263633 06242 6242
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Em um ciclo Brayton o compressor succionar o ar a 308 K e 100 kPa O ar é então comprimido até 12 MPa e 1125 K e então direcionado ao combustor onde é aquecido até 1873 K Em seguida expande até 5632 K e 100 kPa Admitindo um fluxo volumétrico de 500 Ls determine aproximadamente 1 a potência líquida do ciclo e 2 a eficiência térmica do ciclo A imagem do ciclo se encontra na figura a seguir Q 500 Ls 05 m³s Compressor ① T1 308K P1 100 kPa h1 30046KJkg S1 687 KJkgK ϑ1 08611 m³kg ② T2 1125K P2 12 MPa 120 bar T 1125K P h h2 117036 KJkg 1 bar 116215 30 bar 116415 120 bar h2 Q VΔt Q mϑΔt ṁ Qϑ B massa dmdt Σ mIN Σ mOUT 0 m1 m2 m1 m2 ϑ1 ϑ2 B Energia dmdt Σ m hIN Σ m hOUT Q W 0 m1 h1 m2 h2 W W m2 h2 m1 h1 W l Qϑ2 h2 Qϑ1 h1 0508611 117036 0508611 30046 50511 Kw B Entropia dsdt Σ mSIN Σ mSOUT δQT Σ δQT Sgen m1 S1 m2 S2 S1 S2 Câmara de combustão ② h2 117036 KJkg S2 687 KJkgK ϑ2 08611 m³kg B Massa dmdt Σ mIN Σ mOUT m2 m3 ϑ2 ϑ3 ③ T 1873K ϑ3 08611 m³kg S3 687 KJkgK ϑ 08611 T h h3 226625 KJkg 1300K 1550 KJkg 1500K 1800 KJKg 1873K h3 B Energia dEdt Σ m hIN Σ m hOUT Q W 0 m2 h2 m3 h3 Ql Q m3 h3 m2 h2 Ql Qϑ3 Qϑ2 Ql 0508611 226625 0508611 117036 Ql 63633 Kw h3 226625 KJKg v3 08611 m³Kg s3 687 KJKgK T4 5632 K P4 100 KPa v4 08611 m³Kg s4 687 KJKgK h4 71225 KJKg B Masa dmdt Σ min Σ mout 0 m3 m4 m3 m4 v3 v4 B Entropia dsdt Σ msin Σ msout δQT Σ msx s3 s4 B Energia dEdt Σ mhin Σ mhout Q W 0 m3h3 m4h4 W W m3h3 m4h4 Qv3 h3 Qv4 h4 0508611 226625 0508611 71225 W 90233 KW 1 Wl Turbina Compresor 90233 50511 39722 KW 2 η WlQ 3972263633 06242 6242