problema

PROBLEMA TIPO 5-A
TURBINA DE GAS CICLO JOULE BRAYTON NORMAL
CALCULO DE SISTEMA TÉCNICO
Se tiene una turbina de gas que desarrolla un ciclo Joule Brayton teórico normal, diseñado para trabajomáximo de las siguientes características
5.2kg/s ( de aire)
R=29.27 kg-m/kg
Pa=0.8kg/cm2
Cp=0.24kcal/kg K
Ta=20ºC
Cv=0.17 kcal/kg-K
rc=4.5
K=1.4
T4=683K
J=427 kg-m/kcal

Calcular:
1. Lascondiciones termodinámicas para cada punto; volumen (m3), presión (kg/cm2), temperatura (K) y masa (kg), tabulando los resultados en ese orden.

2. La relación de compresión.


3. El calorsuministrado el perdido y el útil (kcal) (transformar este ultimo a trabajo útil).

4. Los trabajos de flujo de : el compresor, la turbina y el útil (kg-m).


5. La potencia teórica (CV y KW).

6. Laeficiencia termodinámica del ciclo por las formulas de temperaturas, calores y relación de compresión.





Solución
Condiciones termodinámicas
Punto 1




Punto 2




Punto 3Punto 4





Calores




Trabajos




Potencia teórica




Eficiencia teórica






Resultados
Tabla 1: Condiciones termodinámicas para todos los puntos
PuntoVolumen
m3
Presión
Kg/ cm2
Temperatura
K
Masa
Kg
1

0.8
293
5.2
2



5.2
3



5.2
4

0.8

5.2







Tabla 2 Trabajos, calores, potencia y eficiencia.
Trabajo(kg-m)
Calor
(kcal)
Potencia
(CV)
Eficiencia
(%)



45.2



45.2



45.2

No.
T2(K)
T4(K)
Wu(kg-m)
ηt
1
293
4,25440273
-49167,1794
45,2
2
300
8,310266667
-48729,6104
45,23
350
10,68462857
-46656,7379
45,2
4
400
12,4654
-44607,3585
45,2
5
450
13,85044444
-42573,6412
45,2
6
500
14,95848
-40550,8874
45,2
7
550
15,86505455
-38536,107
45,2
8
60016,62053333
-36527,3067
45,2
9
650
17,25978462
-34523,1064
45,2
10
700
17,80771429
-32522,5204
45,2
11
750
18,28258667
-30524,8259
45,2
12
800
18,6981
-28529,4807
45,2
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