Exercícios Resolvidos de Termodinâmica - Ciclos de Motores e Turbinas a Gás

A figura abaixo mostra um diagrama de pressão por volume obtido por um sistema PMI da empresa MAN A medição foi feita em um MCIA de ignição por compressão de 2 tempos de baixa velocidade com 8 cilindros à velocidade de 88 rpm Pela integral de área do diagrama foi obtido o valor de 2952 kJ Por outro lado a medição de torque no eixo do motor acusou 3228 kNm Calcule a eficiência mecânica do motor Preencha a lacuna de resposta apenas com números e use 4 algarismos significativos por exemplo 01234 Resposta 08583 A resposta correta é 08588 Considere um MCIA de ignição por compressão turbocarregado de 2 tempos e baixa velocidade com taxa de compressão 18 A temperatura no início do processo de compressão é 56C Assumindo uma razão de corte igual a 179 e volume no início da compressão igual a 91 do volume máximo do cilindro calcule a temperatura máxima dentro do cilindro Use o ciclo teórico mais adequado e análise de arpadrão com calores específicos constantes cp 1108 kJkgK e cv 08210 kJkgK a 1293C b 9424C c 1345C d 2664C e 1575C Sua resposta está correta A resposta correta é 1293C Foram realizadas medições em uma turbina a gás a fim de avaliar o seu desempenho A máquina foi monitorada durante 7 h e foram obtidos dados de torque rotação e consumo de combustível Foi criado um banco de dados com um tacômetro que revelou uma velocidade média de 3524 rpm O torque foi medido pela montagem de strain gauges sobre o eixo e um valor médio de 2016 Nm foi obtido Durante o teste 1138 kg de combustível foi consumido O combustível era gás natural com poder calorífico inferior de 48573 kJkg conforme obtido por meio de uma bomba calorimétrica Calcule a eficiência efetiva da turbina a gás Preencha a lacuna de resposta apenas com números usando o formato 01234 Resposta 033917 A resposta correta é 03392 Considere uma turbina a gás industrial de um único eixo e circuito aberto acionando um gerador elétrico via caixa redutora O ar atmosférico a 1 atm e 22C é aspirado pelo compressor que apresenta uma razão de pressão igual a 7 Os gases da combustão alcançam uma temperatura máxima de 1027C As eficiências isentrópicas do compressor e da turbina são respectivamente 85 e 90 ao passo que a eficiência mecânica é 98 e a eficiência da câmara de combustão é 96 A caixa de redução possui uma eficiência de 97 e o gerador elétrico 99 Calcule o Heat Rate da planta de potência por uma análise de arpadrão Escolha uma opção a 10680 kJkWh b 11637 kJkWh c 11101 kJkWh d 13458 kJkWh e 12364 kJkWh Suas resposta está incorreta A resposta correta é 13458 kJkWh