maquinas termicas


TRABAJO PRÁCTICO N°5 : MAQUINAS TÉRMICAS








FLORES LEONARDO
1) DATOS DEL PROBLEMA





2) DATOS DEL PROBLEMA





3) Datos


4) Datos





5) Datos:
β1 = 60º; n = 8000 rpm; Diámetro periferia = 0,8 m; Diámetro cubo = 0,5 m;
ηHidráulico = 1; Rvapor de agua = 461,5 (J/(KgK));
Cp vapor de agua = 1,89330 + 0,0003111 T (KJ/(KgK)).


Figura 1Figura 2


Figura 3


Figura 4
















1.- En una TG, que funciona según el ciclo abierto sencillo de Brayton entra aire a la presión de p1 = 1 atm y temperatura absoluta T1 = 300ºK. La relación de compresión es ε= p2/p1 = 8, y la temperatura máxima del ciclo T3 = 900ºK ; γ= 1,4 ; R = 29,27 Kgm/(kgºK)

Determinar:
a) Los parámetros del aire en los puntoscaracterísticos del ciclo
b) El rendimiento del ciclo


2) Determinar el rendimiento de una turbina de gas de una sola etapa, en las siguientes situaciones:
a) Sin regeneración
b) Con regeneración al 100%
Datos:
El aire a la entrada del compresor tiene una temperatura T1= 25ºC y una presión p1= 1,033 kg/cm2. La relación de presiones es: p2/p1= 3,5
El gas a la entrada de la turbina tiene unatemperatura T3= 923ºK, mientras que la presión a la salida de la turbina es p4 = 1,033 kg/cm2.
Nota: Se considerará un coeficiente adiabático γ= 1,40.



3) Una turbina de gas, en funcionamiento normal tiene una relación de temperaturas Φ= 3, una relación de compresión Δ= 1,64 y unos rendimientos ηC = ηT = 0,85
a) Se produce una caída de presión de un 1% en la cámara de combustión, y sedesea saber cómo implica esta variación en el rendimiento de la instalación y cuál es el valor de la variación del rendimiento de la turbina.
b) Si en la misma instalación de TG se produce una variación relativa de un 1% en el rendimiento de la turbina y en el rendimiento del compresor, hallar la variación del rendimiento global de la instalación.
c) Si en esta TG la temperatura del aire a laentrada del compresor es T1 =25ºC, y se produce una caída en la misma que pasa a ser de 5ºC, se desea conocer la variación de la temperatura a la entrada de la turbina en ºC, si se mantiene el rendimiento.




4.- En una turbina de gas simple se produce una caída de entalpía = 27,8 Kcal/kg; se sabe que la velocidad inicial es inapreciable, que la velocidad periférica u = 198 m/seg; a1 = 20º, β2= 30º, ϕ = 0,95, ѱ = 0,95.
Determinar:
a) El trabajo y la potencia para 1 kg/seg
b) El rendimiento de la turbina



O también,


5.- En una instalación de turbina de gas funcionando con un sistema de compresión escalonada, y regeneración, el aire a la entrada del primer escalonamiento viene caracterizado por, p1= 1 Atm y T1 = 290ºK, mientras que la temperatura a la entrada de laturbina es: T3 = 973ºK La relación de compresión es 5; el coeficiente de regeneración es 0,7; el calor específico del aire es cp= 0,24 Kcal/kgºK, el coeficiente adiabático γ= 1,4.
Determinar:
a) El rendimiento suponiendo ηC = ηT = 1
b) El rendimiento suponiendo ηC = ηT = 0,85





6.- Una turbina de gas de media presión, funciona entre 1 y 9 Atm, con dos etapas de compresión y otras dosetapas de expansión, y temperaturas extremas de 350ºK y 1050ºK. El coeficiente de regeneración es 0,7. El valor del calor específico del aire es: cp(aire) = 0,24 Kcal/kgºK ; γ = 1,31 ; R = 29,27 Kgm/kgºK
Determinar:
a) El rendimiento de la turbina
b) La potencia en CV para un consumo de 10 Tm/hora de aire
c) El nº de revoluciones por minuto y el volumen de la cámara de combustión, si por cada50 litros de aire aspirados se renueva la carga en la cámara de combustión y da una revolución .
d) La potencia al freno del compresor, para un rendimiento mecánico del 0,85



c) Nº de ciclos por minuto para 50 litros de aire aspirado por revolución.

En cada revolución se puede suponer que en la cámara de combustión se renueva la carga de aire-combustible, por lo que se puede calcular,...