Enunciado
Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 40
Repita o problema 11.37, mas inclua no ciclo um regenerador com rendimento de .
Passo 1
Fala, galera! Vamos resolver essa questão.
Galera, vamos começar analisando nosso ciclo:
Aqui nós temos, nossa temperatura mínima:
E nossa temperatura máxima:
Além disso, temos a razão entre as pressões:
E um regenerador com rendimento de 75%.
Passo 2
Beleza, galera. Nós sabemos que o processo é isentrópico, ou seja,
Dessa forma, podemos utilizar a relação das temperaturas para o compressor:
Substituindo os valores:
Vamos utilizar a constante para calcular o trabalho do compressor:
Passo 3
Vamos usar novamente a relação de entropia constante, para a expansão adiabática reversível na turbina:
Logo,
Substituindo os valores:
E o trabalho na turbina será:
Portanto, o trabalho líquido do ciclo será:
Passo 4
Agora vamos considerar o fluxo máximo para calcular a potência na turbina:
E a relação de potência entre turbina e compressor será:
Passo 5
Como o regenerador tem um rendimento de 75%:
Podemos usar a relação para calcular a temperatura no regenerador:
Observe que o trabalho da turbina e do compressor não é afetado pelo regenerador. Mas o combustor precisar adicionar menos energia com o regenerador. Dessa forma:
E o rendimento térmico do sistema será:
E concluímos o exercício! 😉