Practica N°4 Auxiliar MEC 2431 II 2018

 

 

UNIVERSIDAD UNIVERSI DAD T CNIC CNICA A DE ORURO ORURO FACULTAD NACIONAL DE INGENIERIA CARRERA DE INGENIERIA MECÁNICA-ELECTROMECÁNICA

PRACTICA Nº MATERIA:

TERMODINÁMICA y maquinas térmicas

SIGLA: MEC

2431 A

Fecha de emisión: 10/09/2018 Fecha de entrega: Segundo parcial (impostergable)   1.  Un ciclo rankine opera entre las presiones de 80 bar y 0.1 bar. La temperatura máxima del ciclo es 600 °C. a)  El rendimiento máximo posible si este trabajara entre las presiones dadas (Carnot). b)  Calcular el trabajo neto, eficiencia térmica y la relación de trabajo. c)  Recalcular el inciso b) si la turbina y la bomba tuvieran una eficiencia isoentrópica de 0.9 y 0.8 respectivamente. respectivamente. 2.  Una variación para poder mejorar el rendimiento del ciclo Rankine es añadir dispositivos delabierto agua deaalimentación, FWHse(calentador de agua) cerrado a 0.8calentadores MPa y un FWH 100 kPa. Una un bomba usa para llevar el agua del condensador hasta 100 kPa en el FWH abierto, y una segunda bomba eleva el agua de alimentación hasta 3.0 MPa, como se muestra en la Fig. El condensado del FWH cerrado se drena a través de una trampa al FWH abierto. Calcule la eficiencia térmica de ciclo y el trabajo neto específico.

3.  Una central térmica opera con un ciclo regenerativo con dos calentadores del agua de alimentación.. El vapor entra en la primera etapa de la turbina a 12 MPa y 520°C y se alimentación expande enetapa, tres etapas la presión ense elenvía condensador de 6 kPa.cerrado Entre ladel primera la segunda parte hasta del vapor a 1 MPa a un calentador agua dey

 

 

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alimentación. El condensado del calentador sale como liquido saturado y se bombea a alimentación. la línea de agua de alimentación. El agua de alimentación deja el calentador cerrado a 12 MPa y 170°C. Entre la segunda y tercera etapa de la turbina se extrae vapor a 0,15 MPa y se introduce en un calentador abierto del agua de alimentación que opera a esa presión. Del calentador abierto sale liquido saturado a 1,5 bar. Para procesos isoentropicos en las bombas y turbinas, determin determine e para el ciclo (a) El rendimiento térmico. (b) El flujo másico en la primera etapa de la turbina, en kg/h. para una potencia neta desarrollada de 320 MW. 4.  En la figura se ofrece el esquema de una central eléctrica geotérmica de una sola evaporación instantánea instantánea con el número de estados. El recurso geotérmico existe como líquido saturado a 230°C. El líquido geotérmico se saca del pozo de producción a una tasa de 230 kg/s y se evapora a una presión de 500 kPa mediante un proceso de evaporación instantánea esencialmente esencialmente isentálpica del que el vapor resultante se separa del líquido por un separador y se dirige hacia la turbina. El vapor deja la turbina a 10 kPa con un contenido de humedad de 10 por ciento y entra en el condensador donde se condensa y se envía a un pozo de reinyección junto con el líquido que viene del separador. Determine a ) el flujo másico de vapor a través de la turbina, b ) la eficiencia isentrópica de la turbina, c ) la salida de potencia de la turbina y d ) la eficiencia térmica de la central (la relación entre la salida de trabajo de la turbina y la energía del fluido geotérmico respecto a las condiciones del ambiente estándar).

5.  La planta de potencia de un campus universitario ha de diseñarse para proporcionar a la vez potencia eléctrica y calor para calefacción. Según el esquema, las condiciones de entrada a la turbina son 140 bar y 560°C. a 5 bar se sangra de la turbina, cuyo rendimiento es del 82 por ciento, vapor para calefacción siendo la presión de salida de la turbina 0,1 bar. Se requiere que la carga calefactora sea de 5x107  kJ/h, suponiendo

 

 

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que el enfriamiento en el condensador sea de 10,7x107  kJ/h. el vapor de agua sale de la carga calefactora como liquido saturado a 4 bar y el rendimiento adiabá adiabático tico de las bombas es de 75 por ciento. Determínese a) potencia bruta que desarrolla la turbina, en kW, y b) la relación adimensional entre la salida de la turbina y la carga calefactora. 6.  Un sistema combinado turbina de gas-ciclo de vapor, produce una potencia neta de 10 MW. El aire entra al compresor de la turbina de gas a 100 kPa y 300 K, y se comprime hasta 1200 kPa. El rendimiento isoentropico del compresor es del 84%. Las condiciones de entrada a la turbina de gas son 1200 kPa y 1400 K. El aire se expande a través de la turbina, que tiene un rendimiento isoentropico del 88%, hasta la presión de 100 kPa. El aire pasa después por un intercambiador de calor descargándose finalmente a 480 K. A la turbina del ciclo de vapor entra vapor de agua a 8 MPa y 400°C, y se expande hasta la presión del condensador de 8 kPa. La turbina y bomba tienen rendimientos rendimientos isoentropicos del 90 y 80%, respectivamente Si el combustible utilizado es GN con HUi=50,05 MJ/kg y   = 0.642. Determine: (a)  Los flujos másicos de aire y agua, en kg/s. (b) El flujo de calor transferido al ciclo combinado, en MW. (c) El rendimiento térmico del ciclo combinado. (d) el costo de combustible si el mismo cuesta 1,3 $/MPC

M. Sc. Ing. Cruz Mamani Carlos Fidel

Univ. Viracochea Chambi Grover

DOCENTE MEC 2431 A

AUXILIAR