Dados operacionais em estado estacionário são fornecidos para uma planta de vapor simples. Trace a vazão mássica do combustível necessário, mikg / h por mw de potência desenvolvida, versus a eficiência térmica da planta, η.
Passo 1
O volume de controle opera estavelmente com W cv = 0 e efeitos desprezíveis de cinetica e energia potencial. (y) 3,76 mols de N2 acompanham cada mol de O2 no ar. N2 é inerte. O ar de combustão e os produtos de combustão são modelados como gases ideais.
Passo 2
Análise: por definição
em que n é expresso em decimal
Para avaliar o fluxo de massa do tuel, é necessário um balanço de taxa de energia, a equação de reação cúbica e este valor para Q.
A combustão completa de CH4 com a quantidade teórica de ar é determinada por EQ⋅13.4. Combustão completa com 110% do ar teórico é então
Passo 3
Observando que Q ˙ é positivo na divisão da flecha na figura acima, um equilíbrio da taxa de energia em estado estacionário reduz para dar
Passo 4
Com
+ 8.272 8.272
Depois, com os dados das tabelas de gases ideais.
Combinando isso com 1
(2)
à medida que a eficiência térmica aumenta, menos combustível é necessário por potência desenvolvida, conforme esperado
Resposta
à medida que a eficiência térmica aumenta, menos combustível é necessário por potência desenvolvida, conforme esperado