Ar entra no compressor de um ciclo de refrigeração Brayton ideal a 1 bar, 270K e vazão igual a 1,4m³/s. Se o compressor tem uma taxa de compressão igual a 3 e a temperatura de admissão da turbina é de 300K. Considere agora que a eficiência isentrópica da turbina e do compressor é de 80%. Determine a nova potência líquida introduzida no sistema.
Dado: ; ; .
Passo 1
Vamos fazer o diagrama para facilitar nossa compreensão do ciclo.
O ciclo ideal está representado nas retas verticais tracejadas, enquanto o ciclo real, considerando a eficiência isentrópica, segue o caminho 1-2-3-4-1. A diferença dos ciclos é basicamente um aumento da entropia num processo que deveria ser isentrópico (linha vertical – tracejada) mas acaba sendo apenas um processo adiabático.
Lembra que o processo isentrópico é um processo adiabático reversível.
Passo 2
Do exercício anterior, que considera os processos ideais, vamos ter:
Só tem que lembrar que os pontos 1,2,3 e 4 são do exercício anterior então agora as entalpias dos pontos 1,2,3 e 4 deste exercício serão ligeiramente diferentes, por isso vamos utilizar o coeficiente de eficiência isentrópica .
Agora para achar os novos valores do trabalho, calor e coeficiente de performance temos de fazer as seguintes modificações
Passo 3
Fazendo os cálculos vamos obter: