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Un ciclo Rankine ideal se realiza con vapor de agua como fluido de trabajo. A la entrada de la turbina el fluido está en estado de vapor saturado a 8 MPa y a la salida del condensador como líquidosaturado a 0’008 MPa. Si la potencia neta obtenida en el ciclo es de 100 MW, calcular:
a) El flujo másico necesario en kg/h.
b) El calor absorbido en la caldera.
c) El calor cedido en el condensador.d) El rendimiento térmico.
e) La relación de trabajos.
EJEMPLO GUÍA DE RESOLUCIÓN
En primer lugar deberás indicar los estados que definen el ciclo y las ‘trazas’ de cada uno de ellos. Marca conun aspa las trazas para cada estado:

Aplicando el primer principio en sistemas abiertos, determina las potencias caloríficas (caldera y condensador) y mecánicas (bomba y turbina) específicas.Cuidado con los signos:
• Caldera: qe = (kJ/kg)
• Turbina: wt = (kJ/kg)
• Condensador: qs = (kJ/kg)
• Bomba: wb = (kJ/kg)
Para calcular el flujo másico, aplicamos: el dato que me proporciona elenunciado, potencia neta del ciclo de 100 MW. Este dato, potencia neta del ciclo, no debe confundirse con la potencia de la turbina, sino que habrá que descontar a ésta el trabajo consumido por labomba. (Resolveríamos de este modo el primer apartado)

Una vez hallado el flujo másico, podré calcular cualquier calor o trabajo que me pidan, sólo hay que multiplicar los correspondientes calores otrabajo específicos calculados anteriormente por el mencionado flujo másico:
• Caldera: (kW)
• Turbina: (kW
• Condensador: (kW)
• Bomba: (kW)
(Resolveríamos de este modo el segundo ytercer apartado)

Para calcular el cuarto apartado deberemos aplicar el concepto de rendimiento termodinámico aplicado a una máquina térmica:


(Os recuerdo que habrá que considerar el trabajode la bomba)

Por último nos piden calcular la relación de trabajos. Este concepto no nos ha dado tiempo en clase de explicarlo. Fijaos que el rendimiento térmico puede ser bajo por varios...