A expansão numa turbina a gás pode ser modelada como um processo politrópico com n = 1 , 25 . O ar entra na turbina a 1200Ke0,8M P a . A pressão na seção de descarga do equipamento é 125k P a . Sabendo que a vazão em massa na turbina é 0,75k g / s , determine a taxa de transferência de calor e a potência no eixo da turbina.

W ˙ = 400,547k W Q ˙ = 81,88k W

Enunciado

Oi, tudo bem? Vou te ajudar com essa questão.

Aqui temos um processo politrópico com expoente . Queremos a taxa de transferência de calor e a potência de eixo da turbina .

Temos uma condição de alimentação de ar. E a descarga acontece a .

Podemos descobrir a temperatura de descarga através da seguinte relação politrópica:

Substituindo os valores, temos que:

Analisando as tabelas de propriedades termodinâmicas, temos que:

Para a :

E para a :

Para o cálculo da potência de um processo politrópico, temos a seguinte equação:

A constante do gás para nas condições de operação é de:

Portanto, temos que o trabalho especifico vale:

Podemos aplicar o balanço de energia para encontrar a transferência de calor especifico: