Ciclo Rankine

1.- En un ciclo rankine, la presión de la caldera es de 15000 KPay la del condensador es de 25 Kpa. La temperatura de la alimentación a la turbina es de 595 °C. si las eficiencias tanto de la bombacomo de la turbina son del 70% determinar la eficiencia térmica del ciclo real.

P₁=15,000 KPa
h₁ = hg =2615.18 KJ/Kg
S₁ = Sg = 5.30909
Los valores se obtienen de tablas de líquido saturado deagua
P₂ = 25 KPa
s_f=0.89072
s_g=7.83462
x_2=(s_2-s_f)/(s_g-s_f )=(5.30909-0.89072)/(7.83462-0.89072)=.636295
x₂ = 0.636295

Los valores son obtenidos de tablas de líquido saturado del aguah_2=h_f+x_2 (h_fg )=272.005+(0.636395)(2346.39)=1765.235864KJ/Kg
h₂ = 1765.235864 KJ/Kg
s_4=s_3
h_4=h_3+w ̇_p/m ̇ =h_3+v_3 (p_4-p_3)
h_4=h_3+v_3 (p_4-p_3 )=272.005+(.00102)(15000-025)=287.2795KJ/Kg
h₄ = 287.2795 KJ/Kg
para calcular la eficiencia se tiene:
η=(W ̇_t 〖-W ̇〗_b)/Q_in =((h_1-h_2 )-(h_4-h_3 ))/((h_1-h_4 ) )η=((2615.18-1765.235864)-(287.2795-272.005))/((2615.18-287.2795))=0.2533=25.33%
η_neta=1-((h_2-h_3))/((h_1-h_4))=1-((1765.235864-272.005))/((2615.18-287.2795))=0.2533=25.33%

2.- En un ciclo rankine, la presión de la caldera es de 10,500 KPa, Generamos vapor a 600 °C,con el que se alimenta una turbina. La presión del condensador es de 20 KPa, aquí el agua es condensada hasta liquido saturado y luego bombeada a la caldera. Determinar:
a) La eficiencia térmica delciclo
b) La eficiencia térmica del ciclo real, si la eficiencia de la turbina es de 75 % y la de la bomba 85 %



P₁=10,500 KPa
h₁ = hg = 3642.4226 KJ/Kg
S₁ = Sg = 7.0220
Los valores seobtienen de tablas de líquido saturado H₂O
x_2=(s_2-s_f)/(s_g-s_f )=(7.0220-0.8320)/(7.9073-0.8320)=0.8748
x₂ = 0.8748
P₂ = 20 KPa
s_f=0.8320
s_g=7.9073
Los valores son obtenidos de tablas delíquido saturado H₂O

h_2=h_f+x_2 (h_fg )=251.42+(0.8748)(2357.5)=2313.861KJ/Kg
h₂ = 2313.861 KJ/Kg
s_4=s_3
h_4=h_3+w ̇_p/m ̇ =h_3+v_3 (p_4-p_3)
h_4=251.42+(1.0084x〖10〗^(-3) )(10.5-,02)((〖10〗^6...