Aula 13: Ciclo Brayton II - Diferenças e Análise de Eficiência

Aula 13 CICLO BRAYTON II Disciplina de Máquinas Térmicas CH 60 h CRE 04 Prérequisitos s Termodinâmica II e Transferência de Calor e Massa Universidade Federal da Paraíba Curso de Engenharia de Energias Renováveis 20231 Profª Taynara Geysa Silva do Lago taynaracearufpbbr 2 23082023 Aula 13 Ciclo Brayton Diferenças entre ciclos de turbinas a gás reais e idealizados O ciclo da turbina a gás real difere do ciclo Brayton ideal em diversos aspectos Um deles é que alguma queda de pressão durante os processos de adição e rejeição de calor é inevitável 3 23082023 Aula 13 Ciclo Brayton Diferenças entre ciclos de turbinas a gás reais e idealizados Considerando uma eficiência para o compressor de 80 e uma eficiência para a turbina de 85 determine a a razão de consumo de trabalho b a eficiência térmica e c a temperatura na saída da turbina do ciclo de turbina a gás discutido no Exemplo 1 da Aula 12 4 23082023 Aula 13 Ciclo Brayton O Ciclo Brayton com Regeneração 5 23082023 Aula 13 Ciclo Brayton O Ciclo Brayton com Regeneração 6 23082023 Aula 13 Ciclo Brayton O Ciclo Brayton com Regeneração 7 23082023 Aula 13 Ciclo Brayton O Ciclo Brayton com Regeneração Trocador de Calor Exercícío Uma turbina a gás para um automóvel é projetada com um regenerador O ar entra no compressor deste motor a 100 kPa e 20C A taxa de pressão do compressor é 8 a temperatura máxima do ciclo é 800C e a corrente de ar frio deixa o regenerador 10 K mais frio do que a corrente de ar quente na entrada do regenerador Supondo que o compressor e a turbina sejam isentrópicos determine as taxas de adição e rejeição de calor para esse ciclo quando produzir 150 kW de energia Use aquecimentos específicos constantes à temperatura ambiente 8 23082023 Aula 13 Ciclo Brayton O Ciclo Brayton com Regeneração De acordo com as expressões isentrópicas do processo para um gás ideal Quando a primeira lei é aplicada ao trocador de calor o resultado é enquanto a especificação de temperatura do regenerador fornece A solução simultânea desses dois resultados fornece 9 23082023 Aula 13 Ciclo Brayton O Ciclo Brayton com Regeneração A aplicação da primeira lei à turbina e ao compressor dá Então A aplicação da primeira lei à câmara de combustão produz Similarmente