Considere novamente o ciclo de potência descrito no Prob. 11.43. Admita, agora, que o aquecedor de água de alimentação é do tipo superfície. A temperatura do fluido de trabalho que é descarregado do aquecedor e alimenta a caldeira é 50 ° C . Já o escoamento de água que foi extraído da turbina é descarregado do aquecedor como líquido saturado a 2033k P a e é encaminhado ao condensador do ciclo. Determine, nestas condições, a vazão em massa de vapor extraído da turbina e a potência total gerada na turbina do ciclo.

m ˙ e x t = 0,586k g / s P = 9407k W

Enunciado

Nesta questão precisamos repetir o processo do Prob. 11.43 realizando algumas modificações.

Bora lá?

Começamos o problema expondo os dados dos estágios do processo obtidos pelo enunciado, e pela Tabela B.2 obtemos também algumas propriedades.

Estágio 1:

Estágio 2:

Estágio 3:

Estágio 5:

Estágio 6:

Estágio 6a:

Estágio 7:

Agora, analisaremos alguns componentes do processo separadamente.

Começamos pela bomba.

Aqui nos possuímos um processo adiabático e reversível, ou seja, isentrópico.

Considerando um escoamento incompressível e aplicando a equação de energia, obtemos:

Integrando e substituindo os dados:

Com isso, conseguimos também obter :

Seguimos para a caldeira.

Aqui, temos apenas transferência de calor.

Aplicando a equação de energia, temos que:

Fazendo:

Temos:

Isolando :

Substituindo os dados:

Calculando a vazão em massa de vapor extraído da turbina:

Por fim, o problema nos pede a potência total utilizada, então:

Substituindo os dados:

Te vejo na próxima questão!