Enunciado
Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 66
A água é o fluido de trabalho em um ciclo de Rankine regenerativo com um aquecedor de água de alimentação fechado e um aquecedor de água de alimentação aberto. O vapor d’água entra na turbina a 1400 lbf/in² e 1000°F, e se expande até 500 lbf/in², em que parte do vapor é extraído e descarregado para o aquecedor de água de alimentação fechado. O condensado que sai do aquecedor de água de alimentação fechado como líquido saturado a 500 lbf/in² sofre um processo de estrangulamento e sua pressão cai para 120 lbf/in² quando passa pelo purgador do aquecedor de água de alimentação aberto. A água de alimentação deixa o aquecedor de água de alimentação fechado a 1400 lbf/in² e a uma temperatura igual à temperatura de saturação a 500 lbf/in². O vapor remanescente se expande através da turbina do segundo estágio a 120 lbf/in², no qual uma parte do vapor é extraída e descarregada para o aquecedor de água de alimentação que opera a 120 lbf/in². O vapor remanescente se expande através da turbina de terceiro estágio até a pressão do condensador a 2 lbf/in². Os estágios de turbina e as bombas operam adiabaticamente com eficiência isentrópica de 85%. O escoamento através do condensador, do aquecedor de água de alimentação fechado, do aquecedor de água de alimentação aberto e do gerador de vapor ocorre à pressão constante. A potência líquida de saída do ciclo é de Btu/h. Determine para o ciclo
- A vazão mássica de vapor que entra no primeiro estágio de turbina, em lb/h
- A taxa de transferência de calor para o fluido de trabalho que passa através do gerador de vapor
- A eficiência térmica
Passo 1
Fala, galera! Bora pra mais uma questãozinha boa?
Nessa questão, a gente vai usar um raciocínio semelhante ao usado na questão anterior. Pegaremos parte dos dados do Problema 8.59. E o restante dos dados, conseguiremos da seguinte forma:
Para o estágio 2:
Para o estágio 4:
Para o estágio 5:
Modificando da solução do problema 8.65, temos que:
Para os estágios de turbina:
Passo 2
Também, temos que:
E a eficiência térmica, será: