Reconsidere o Prob. 10-66. Usando o EES (ou outro programa), resolva esse problema com o recurso de entrada de dados na janela do diagrama do EES. Inclua os efeitos das eficiências da turbina e da bomba para avaliar as irreversibilidades associadas a cada um dos processos. Mostre o ciclo em um diagrama T-s que inclua as linhas de saturação. Discuta os resultados de seus estudos paramétricos.

Sendo assim, o código no EES que resolve o nosso problema será:

"Dados fornecidos no problema"

P[6] = 20 [kPa]

P[3] = 6000 [kPa]

T[3] = 400 [C]

P[4] = 2000 [kPa]

T[5] = 400 [C]

Eta_t = 100/100 "Eficiência isentrópica da turbina"

Eta_b = 100/100 "Eficiência isentrópica da bomba"

"Dados fornecidos pelo problema"

T_o = 295 [K]

T_R_L = 295 [K]

T_R_H = 1500 [K]

"Análise da bomba"

Fluid$='STEAM' "Função que representa fluido de estudo"

P[1] = P[6]

P[2]=P[3]

x[1]=0

h[1]=enthalpy(Fluid$;P=P[1];x=x[1])

v[1]=volume(Fluid$;P=P[1];x=x[1])

s[1]=entropy(Fluid$;P=P[1];x=x[1])

T[1]=temperature(Fluid$;P=P[1];x=x[1])

W_b_s=v[1]*(P[2]-P[1])

W_b=W_b_s/Eta_b

h[2]=h[1]+W_b

v[2]=volume(Fluid$;P=P[2];h=h[2])

s[2]=entropy(Fluid$;P=P[2];h=h[2])

T[2]=temperature(Fluid$;P=P[2];h=h[2])

"Análise da turbina de alta pressão"

h[3]=enthalpy(Fluid$;T=T[3];P=P[3])

s[3]=entropy(Fluid$;T=T[3];P=P[3])

v[3]=volume(Fluid$;T=T[3];P=P[3])

s_s[4]=s[3]

hs[4]=enthalpy(Fluid$;s=s_s[4];P=P[4])

Ts[4]=temperature(Fluid$;s=s_s[4];P=P[4])

Eta_t=(h[3]-h[4])/(h[3]-hs[4])"Eficiência isentrópica da turbina"

T[4]=temperature(Fluid$;P=P[4];h=h[4])

s[4]=entropy(Fluid$;T=T[4];P=P[4])

v[4]=volume(Fluid$;s=s[4];P=P[4])

h[3] =W_t_hp+h[4]

"Análise da turbina de baixa pressão"

P[5]=P[4]

s[5]=entropy(Fluid$;T=T[5];P=P[5])

h[5]=enthalpy(Fluid$;T=T[5];P=P[5])

s_s[6]=s[5]

hs[6]=enthalpy(Fluid$;s=s_s[6];P=P[6])

Ts[6]=temperature(Fluid$;s=s_s[6];P=P[6])

vs[6]=volume(Fluid$;s=s_s[6];P=P[6])

Eta_t=(h[5]-h[6])/(h[5]-hs[6])

h[5]=W_t_lp+h[6]

x[6]=QUALITY(Fluid$;h=h[6];P=P[6])

"Análise da caldeira"

Q_e + h[2]+h[4]=h[3]+h[5]

"Análise do condensador"

h[6]=Q_s+h[1]

T[6]=temperature(Fluid$;h=h[6];P=P[6])

s[6]=entropy(Fluid$;h=h[6];P=P[6])

"Análise do ciclo"

W_liq=W_t_hp+W_t_lp-W_b

Eff=W_liq/Q_e

"Destruições de exergia por processo"

q_R_23 = - (h[3] - h[2]) "Processo 2-3"

i_23 = T_o*(s[3] -s[2] + q_R_23/T_R_H)

q_R_45 = - (h[5] - h[4]) "Processo 4-5"

i_45 = T_o*(s[5] -s[4] + q_R_45/T_R_H)

q_R_61 = (h[6] - h[1]) "Processo 6-1"

i_61 = T_o*(s[1] -s[6] + q_R_61/T_R_L)

i_34 = T_o*(s[4] -s[3])

i_56 = T_o*(s[6] -s[5])

i_12 = T_o*(s[2] -s[1])

Através desse código, conseguimos plotar o diagrama T-s pedido, no enunciado, então, teremos:

Podemos ver que ele possui a mesma natureza do diagrama T-s apresentado no livro e transcrito aqui lá no começo do passo 1.