Enunciado

O ciclo do problema 9,59 é modificado para incluir os efeitos das irreversibilidades nos processos adiabáticos de expansão e compressão. A efetividade do regenerador é de 100%. Considerando que os estados nas entradas do compressor e da turbina permanecem inalterados, o ciclo produz 10 MW de potência, e as eficiências isentrópicas do compressor e da turbina são ambas 80%, determine

  1. A pressão, a temperatura, e a entalpia específica
  2. A vazão mássica de ar
  3. A taxa de transferência de calor para o fluido de trabalho que passa pelo combustor
  4. A eficiência térmica

Passo 1

Fala pessoaaal! Como vocês estão? Bora pra mais uma questãozinha massa!

Pra começar, vamos assumir que o calor é uma constante específica.

Essa questão conta com alguns itens que são facilmente deduzidos das conclusões abaixo.

Nessa questão, nós temos para eficiência térmica que:

η = W c i c l o : m Q i n : m = 0,262   ( 26 , 2 % )

A efetividade regenerativa se dá por:

η r e g e n = h x - h 2 h 4 - h 2 = 0,652 ( 65,2 % )

A adição do regenerador não afeta a potência, a mesma segue sendo encontrada por:

W c i c l o = m h 3 - h 4 - h 2 - h 1

Onde:

m = A V 1 P 1 R T 1 = 3,2 10 5 14,5 144 60 1545 : 28,97 537 = 1,4   10 6 l b / h

Portanto temos que:

W c i c l o = 5,56 10 7 B t u / h

Resposta

η = 0,262   ( 26,2 % )

η r e g e n = 0,652 ( 65,2 % )

W c i c l o = 5,56 10 7 B t u / h

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