Termodinamica - Cengel 7th - espanhol

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CICLOS DE POTENCIA DE VAPOR
Ciclo de vapor:
a) La re la ción de los flu jos má si cos se de ter mi na a par tir del ba lan ce de energía
en el in ter cam bia dor de ca lor:
# #
E entrada E salida
# # # #
m g h 5 ¿ m s h 3 m g h 4 ¿ m s h 2
#
#
m s 1h 3 h 2 2 m g 1h ¿ 4 h 5 ¿ 2
#
#
m s 13 411.4 144.782 m g 1880.36 451.802
Por lo tanto,
Es de cir, 1 kg de ga ses de es ca pe pue de ca len tar úni ca men te 0.131 kg de
va por de 33 a 500 °C, cuan do se en frían de 853 a 450 K. En ton ces la sa li da
to tal de tra ba jo por ki lo gra mo de ga ses de com bus tión es
w neto w neto,gas yw neto,vapor
1210.41 kJ >kg ga s 2 10.131 kg vapor >kg ga s 2 11 331.4 kJ >kg vapor 2
384.8 kJ >kg ga s
h 2 144.78 kJ >kg 1T 2 33 °C2
h 3 3 411.4 kJ >kg 1T 3 500 °C2
w neto 1 331.4 kJ >kg h tér 40.8 %
m # s
m # g
y 0. 131
De es te mo do, por ca da ki lo gra mo de ga ses de com bus tión pro du ci do, la central
com bi na da en tre ga rá 384.8 kJ de tra ba jo. La sa li da ne ta de po ten cia de
la cen tral se de ter mi na al mul ti pli car es te va lor por el flu jo má si co del flui do
de tra ba jo en el ci clo de la tur bi na de gas.
b) La efi cien cia tér mi ca del ci clo com bi na do se de ter mi na a par tir de
h tér w neto 384.8 kJ >kg ga s
0.487 o 48.7%
q entrada 790.6 kJ >kg ga s
Comentario Ob ser ve que es te ci clo com bi na do con ver ti rá en tra ba jo útil 48.7
por cien to de la ener gía su mi nis tra da al gas en la cá ma ra de com bus tión.
Es te va lor es con si de ra ble men te ma yor a la efi cien cia tér mi ca del ci clo de la
tur bi na de gas (26.6 por cien to) o al ci clo de la tur bi na de va por (40.8 por
cien to), cuan do ope ran in di vi dual men te.
TEMA DE INTERÉS ESPECIAL*
Ciclos binarios de vapor
Con la ex cep ción de unas cuan tas apli ca cio nes es pe cia li za das, el flui do de
tra ba jo que se usa pre do mi nan te men te en los ci clos de po ten cia de va por es
el agua. Es te lí qui do es el me jor flui do de tra ba jo dis po ni ble en la ac tua lidad,
pe ro es tá le jos de ser el ideal. El ci clo bi na rio es un in ten to por su pe rar
al gu nas de las de fi cien cias del agua y apro xi mar se al flui do de tra ba jo ideal,
me dian te el em pleo de dos flui dos. An tes de ana li zar el ci clo bi na rio, se enume
ran las ca rac te rís ti cas del flui do de tra ba jo más apro pia do pa ra los ci clos de
po ten cia de va por:
* Se pue de omi tir es ta sec ción sin que se pier da con ti nui dad.