Considere um ciclo de refrigeração Brayton com um trocador de calor regenerativo. O ar entra no compressor a 500°R (4,6°C) e 16 lbf/in2 (110,3 kPa), e é comprimido isentropicamente até 45 lbf/in2 (310,3 kPa). O ar comprimido entra no trocador de calor regenerativo a 550°R (32,4°C) e é resfriado até 490°R (–0,9°C) antes de entrar na turbina. A expansão pela turbina é isentrópica. Se a capacidade frigorífica for de 14 TR (49,2 kW), calcule

(a) a vazão volumétrica na entrada do compressor, em ft3/min.

(b) o coeficiente de desempenho.

É dado que:

• Temperatura na entrada do compressor:
• Pressão na entrada do compressor:
• Pressão na saída do compressor:
• Temperatura na entrada do trocador de calor:
• Temperatura na entrada da turbina:
• Capacidade de refrigeração:

O diagrama é mostrado

Da tabela de propriedades do ar a

O processo 1-2 é isentrópico, usando a relação isentrópica

Da tabela de propriedades do ar com , interpolando

Da tabela de propriedades do ar a

O processo 3-4 é isentrópico, usando a relação isentrópica

Da tabela de propriedades do ar com , interpolando

Da tabela de propriedades do ar com

Aplicando o balanço de energia na equação do trocador de calor

Sabemos que a capacidade de refrigeração é

a) usando a equação do gás ideal a taxa de razão volumétrica na entrada do compressor é

b) o coeficiente de performance é