Exercícios de Ciclo de Rankine - Lista de Exercícios Resolvida

Uma central de potência a vapor, operando num ciclo de Rankine, apresenta pressão máxima igual a 5 MPa e mínima de 15 kPa. Sabendo que o valor mínimo aceitável para o título do vapor na seção de saída da turbina é de 95% e que a potência gerada na turbina é igual a 7,5MW, determine qual é a temperatura de descarga da caldeira e a vazão em massa no ciclo.

Dado: Para o vapor superaquecido a 700°C têm-se uma entropia igual a 7,5122 e para a temperatura de 800°C a entropia é igual a 7,7440.

Calcular o rendimento térmico e o título na saída do ciclo Rankine, que opera entre 4 MPa e 7,5kPa, sem superaquecimento.

Calcular o rendimento térmico e o título na saída do ciclo Rankine, que opera entre 4 MPa e 7,5kPa, com superaquecimento de 250°C.

Explique as vantagens de se ter um ciclo Rankine com superaquecimento. Explique também a diferença entre o ciclo Rankine padrão e um ciclo com reaquecimento e regeneração.

Determine o rendimento de um ciclo de Rankine que utiliza água como fluido de trabalho e no qual a pressão no condensador é igual a 10 kPa e o fluido entra na bomba como líquido saturado a 10 kPa e . A pressão na caldeira é de 2 MPa. O vapor deixa a caldeira como vapor saturado.

Dados: Entalpia do vapor saturado a 2 MPa é 2799,5 kJ/kg; Entalpia do líquido saturado a 10kPa é 193,8 kJ/kg.

Entropia do estado de vapor saturado e

Entalpias para o estado de vapor saturado ,

Uma central térmica a vapor opera segundo um ciclo com as seguintes pressões e temperaturas:

• Entrada da caldeira: e
• Saída da caldeira: e
• Entrada da turbina e
• Entrada na bomba: e
• Saída da bomba:

Sabendo que a eficiência da turbina é de 86% e que a eficiência da bomba é 80%, determine o rendimento térmico deste ciclo.

Dados: Vapor d’água a 380°C e 3,8MPa e ;

As entalpias para o caso isentrópico seriam e

Identifique no diagrama abaixo os processos adiabáticos e os processos isobáricos, de um ciclo Rankine. Além disso, explique porque dentro da curva de saturação temos processos isotérmicos.

Num ciclo Rankine, o vapor d’água deixa a caldeira e entra na turbina a 4 MPa e 400°C. A pressão no condensador é de 10 kPa. Determine o rendimento do ciclo.

Dado: Água a 4MPa e temperatura de 400°C tem e .

Num ciclo Rankine como mostrado na figura abaixo. Ache um jeito de calcular a eficiência do ciclo utilizando apenas as entalpias dos estados.