Exercício Resolvido Turbina a Gás Regenerativa - Cálculo de Potência e Eficiência

Turbinas a gás e plantas de potência O exercício 959 do livro Princípios de Termodinâmica para Engenharia dos autores M J Moran e H N Shapiro 4ª ed foi usado como referência Considere uma turbina a gás regenerativa com turbina livre acionando um gerador elétrico via caixa de redução Uma vazão de 562 kgs de ar atmosférico é admitido em seu compressor a 1 bar e 2685C ao passo que o estado na entrada da turbina do gerador de gases é 4 bar e 92685C O combustível utilizado é um gás natural com poder calorífico inferior de 48000 kJkg A eficiência isentrópica do compressor é 80 e das turbinas são ambas 87 enquanto a eficiência da câmara de combustão é 97 e a efetividade do regenerador é 90 A eficiência mecânica do gerador de gases é 95 e da turbina livre é 98 enquanto a eficiência da caixa de redução é de 97 e do gerador elétrico é 99 Por uma análise de arpadrão calcule a A potência elétrica líquida da planta de potência b A eficiência efetiva da planta de potência e A taxa de calor heatrate da planta de potência f O consumo específico de combustível Diagrama de componentes C R CC T TL CR GE com números de estado 1 a 7 e gráfico Ts com pontos de estados 1 a 7 e linhas isentrópicas a Wneteq WeletGE Wtl ηmTL ηCR ηGB Wm m h5 h6 b ηe Wneteq Qc Qe QICC ηICC QICC m h4 h3 c HR 3600 ηe d CEC mc Wneteq Qe mc PCI propriedades 1 T1 Tab A22 h1 p1 2 s2s s1 p2 p2sp1 pr1 p1 pr2s Tab A22 h2s ηIC h2s h1h2 h1 h2 3 4 T4 Tab A22 h4 p4 5 s4s s4 p4 p5 p5p4 p4 p4s Tab A22 h5s ηIS h4 h5 h4 h5s h5 Wer Wec Wer Wir ηm Wec WIC ηm Wir m h4 h5 Wic m h2 h1 h5 Tab A22 p5 s6s s5 p0 P6s Pr5 p5 p6 p5 Tab A22 h6s ηISL h5 h6 h5 h6s h6 h5 ηIS h4 h5 h4 h5s h5s Tab A22 pr5s pr4 p5p4 p5 3 3 ηK Qrotação Qmax m h3 h2 m h6 h2 h3 h130019 kJkg pr1 13860 h248306 kJkg h3878428 kJkg h4127779 kJkg h51075164 kJkg h6922358 kJkg h752699 kJkg a Weletus8082 kW b ηe3493 c HR10307 kJkWh c CEC2147 gkWh