Enunciado
Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 60
Considere um ciclo de potência a vapor regenerativo com dois aquecedores de água de alimentação, um fechado e outro aberto, conforme mostra a figura P8.60. O vapor d’agua entra no primeiro estágio de turbina a 12 Mpa e 480°C e se expande até 2 Mpa. Parte do vapor é extraída a 1 Mpa e levada ao aquecedor de água de alimentação fechado. O vapor remanescente se expande através do segundo estágio de turbina até 0,2 Mpa, em que uma quantidade adicional é extraída e levada para o aquecedor de água de alimentação aberto, que opera a 0,3 Mpa. O vapor que se expande através do terceiro estágio de turbina sai do condensador à pressão de 6 kPa. A água de alimentação deixa o aquecedor fechado a 210°C e 12 Mpa e o condensado que sai como líquido saturado a 2 Mpa é purgado para o aquecedor aberto. O líquido saturado a 0,3 Mpa sai do aquecedor de água de alimentação aberto. Admita que todas as bombas e estágios de turbina operem isentropicamente. Determine para o ciclo:
- A taxa de transferência de calor para o fluido de trabalho que passa pelo gerador de vapor por kg de vapor que entra no primeiro estágio da turbina.
- A eficiência térmica
- A taxa de transferência de calor do fluido de trabalho que passa pelo condensador para a água de resfriamento por kg de vapor que entra no primeiro estágio de turbina
Passo 1
Fala, galera! Bora pra mais uma questãozinha boa?
Pra essa questão vamos usar um raciocínio semelhante ao usado no Problema 8.59.
Estágio 2:
Estágio 3, semelhante ao anterior:
Estágio 4, semelhante ao anterior:
Estágio 6, semelhante ao anterior:
Estágio 8, semelhante ao anterior:
Para os componentes do fluxo de massa, tem-se:
Passo 2
- Para a mudança de turbina, temos:
- A eficiência térmica se dá por:
- O fluxo de passa pode ser considerado como:
Isso com:
Logo: