Vapor entra em uma turbina operando em regime permanente com uma vazão mássica de 10 kg/min, uma entalpia específica de 3100 kJ/kg e uma velocidade de 30 m/s. Na saída, a entalpia específica é 2300 kJ/kg e a velocidade é de 45 m/s. A entrada está situada 3 m mais elevada do que a saída. A transferência de calor da turbina para sua vizinhança ocorre a uma taxa de 1.1 kJ por kg de vapor em escoamento. Admita . Determine a potência desenvolvida pela turbina em Kw.

Obtenha a equação de fluxo constante para o fluxo de vapor através da turbina.

é a transferência de calor.

é a transferência de trabalho.

é a transferência de massa.

é a entalpia especifica de entrada do bico.

é a entalpia específica na saída do bico.

é a velocidade do vapor na entrada.

é a velocidade do vapor na saída.

é a aceleração da gravidade

é o datum na entrada da turbina

é o datum na saída da turbina

O vapor entra na turbina em um estado estacionário, de modo que a vazão de massa na saída e na entrada da turbina é igual.

Obtenha a relação entre vazão mássica de entrada e saída do vapor.

Onde

é a taxa de fluxo de massa do vapor na entrada da turbina .

é a taxa de fluxo de massa do vapor na saída da turbina.

é a taxa de fluxo de massa do vapor na turbina.

A equação de energia de fluxo constante precisa ser aplicada na entrada e saída da turbina para determinar a potência desenvolvida pela turbina.

Calcule a potência desenvolvida pela turbina.

Reorganizando a equação acima para a potência desenvolvida pela turbina .

Substituindo

O calor é transferido para o ambiente. Portanto, um sinal negativo, é considerado para representar a transferência de calor para o ambiente.

Agora, vamos fazer as devidas substituições

Cont...

Cont...

Portanto, a potência desenvolvida pela turbina é de