Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 175
Um motor de turbina a gás com regeneração funciona com dois estágios de compressão e dois estágios de expansão. A razão de pressão em cada estágio do compressor e da turbina é de 4. Ar entra em cada estágio do compressor a 300 K e em cada estágio da turbina a 1.400 K. As eficiências do compressor e da turbina são de 78% e 86%, respectivamente, e a efetividade do regenerador é de 75%. Determine a razão de consumo de trabalho e a eficiência térmica do ciclo, considerando calores específicos constantes para o ar à temperatura ambiente.
Passo 1
Vamos assumir que:
As premissas do padrão aéreo são aplicáveis.
As alterações cinéticas e potenciais de energia são insignificantes.
O ar é um gás ideal com aquecimentos específicos constantes.
Sabemos que as propriedades do ar à temperatura ambiente são
Vamos utilizar o gráfico abaixo para análise.
Passo 2
As entradas de trabalho para cada estágio do compressor são idênticas, assim como as saídas de trabalho de cada estágio da turbina:
Passo 3
Então, chegaremos na razão de consumo de trabalho e a eficiência térmica do ciclo: