Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 78
Considere o ciclo de Rankine do Problema 11.77, que rejeita no condensador, que por sua vez é alimentado com água de resfriamento a uma vazão de a .
Calcule , um parâmetro que é indicativo do tamanho do condensador requerido por essa condição de operação.
Considere agora uma situação na qual o coeficiente global de transferência de calor no condensador, , sofre uma redução de devido à deposição. Determine a redução na eficiência térmica do ciclo causada pela deposição, admitindo que a vazão da água de resfriamento e a temperatura da água permaneçam as mesmas e que o condensador é operado na mesma pressão no lado do vapor.
Passo 1
Temos aqui um outro cenário do exercício 11.77 esse exercício também estará aqui no Responde ai, você pode consulta-lo se necessário.
Do exercício anterior podemos aproveitar alguns dados, sendo eles:
Bom, do enunciado, podemos aproveitar alguns dados, sendo eles:
Passo 2
Iniciando pela questão , temos que calcular um parâmetro que é indicativo do tamanho do condensador requerido por essa condição de operação.
Para isso, iremos precisar da equação abaixo, conhecida como equação da efetividade:
Passo 3
Determinando os outros parâmetros da equação...
Passo 4
Agora basta realizarmos a substituição:
Passo 5
Muito bem!
Partindo para questão , ela nos traz um novo cenário, onde devemos analisar o coeficiente global de transferência de calor no condensador , caso ele sofra uma redução de devido a posição.
Além disso, devemos determinar a redução na eficiência térmica do ciclo causada pela deposição.
Nessa análise, é pedido para admitir que a vazão da água de resfriamento e a temperatura da água permaneçam as mesmas e que o condensador é operado na mesma pressão no lado do vapor.
Passo 6
Partindo do princípio da redução, devemos determinar o novo :
Portanto...
Passo 7
Considerando que o restante dos parâmetros do ciclo continue o mesmo, pelo fato de diminuir, por consequência a taxa de remoção de calor também irá diminuir...
A taxa de vapor do ciclo através do condensador, causada pela deposição:
Para o condensador da parte ...
Passo 8
Dos valores encontrados, note que a deposição reduz a taxa de vapor em 8,5% ao reduzir em
Como a pressão na saída da turbina permanece a mesma a eficiência térmica permanece inalterada. Portanto...
Resposta
Parâmetro que é indicativo do tamanho do condensador requerido por essa condição de operação:
Redução na eficiência térmica do ciclo causada pela deposição, admitindo que a vazão da água de resfriamento e a temperatura da água permaneçam as mesmas e que o condensador é operado na mesma pressão no lado do vapor:
A taxa de vapor do ciclo através do condensador, causada pela deposição:
Para o condensador da parte ...
Dos valores encontrados, note que a deposição reduz a taxa de vapor em 8,5% ao reduzir em
Como a pressão na saída da turbina permanece a mesma a eficiência térmica permanece inalterada. Portanto...