Termodinamica - Cengel 7th - espanhol

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CAPÍTULO 10
FIGURA P10-53
10-54 Reconsidere el problema 10-53. Usando software
EES (u otro), determine la presión óptima de
purga para el calentador cerrado de agua de alimentación que
maximice la eficiencia térmica del ciclo. Respuesta: 220 kPa
10-55 Determine la eficiencia térmica del ciclo Rankine
regenerativo del problema 10-53 cuando la eficiencia isentrópica
de la turbina es 90 por ciento antes y después del punto
de extracción de vapor.
10-56 Determine la eficiencia térmica del ciclo Rankine
regenerativo del problema 10-53 cuando la eficiencia isentrópica
de la turbina antes y después del punto de extracción de
vapor es 90 por ciento y el condensado del condensador se
subenfría en 10 °C.
10-57 Reconsidere el problema 10-53. Usando software
EES (u otro), determine cuánto calor adicional
se debe suministrar a la caldera cuando la eficiencia
isentrópica de la turbina antes y después del punto de extracción
es 90 por ciento y hay una caída de presión de 10 kPa a
través de la caldera.
10-58 Considere un ciclo Rankine ideal regenerativo de
vapor de agua con dos calentadores de agua de
alimentación, uno cerrado y uno abierto. El vapor entra a la turbina
a 10 MPa y 600 °C y sale hacia el condensador a 10 kPa.
Se extrae vapor de la turbina a 1.2 MPa para el calentador
cerrado y a 0.6 MPa para el abierto. El agua de alimentación se
calienta a la temperatura de condensación del vapor extraído en
el calentador cerrado. El vapor extraído sale del calentador
cerrado como líquido saturado, que en seguida se estrangula
para conducirlo al calentador abierto. Muestre el ciclo en un
diagrama T-s con respecto a las líneas de saturación, y determine
a) el flujo másico de vapor a través de la caldera para una
producción neta de potencia de 400 MW y b) la eficiencia térmica
del ciclo.
10-59 Reconsidere el problema 10-58. Usando software
EES (u otro), investigue los efectos de las
eficiencias de la turbina y de la bomba cuando varían de 70 a
100 por ciento sobre el flujo másico y la eficiencia térmica.
FIGURA P10-58
Grafique el flujo másico y la eficiencia térmica como función
de la eficiencia de la turbina para eficiencias de bomba de 70,
85 y 100 por ciento, y explique los resultados. También trace
el diagrama T-s para eficiencias de turbina y bomba de 85 por
ciento.
10-60 Una planta termoeléctrica de vapor de agua opera en el
ciclo Rankine regenerativo con recalentamiento con un calentador
cerrado de agua de alimentación. El vapor entra a la turbina
a 8 MPa y 500 °C a razón de 15 kg/s y se condensa en el
condensador a una presión de 20 kPa. El vapor se recalienta a
3 MPa a 500 °C. Algo de vapor se extrae de la turbina de baja
presión a 1.0 MPa, se condensa por completo en el calentador
cerrado de agua de alimentación y se bombea a 8 MPa antes de
que se mezcle con el agua de alimentación a la misma presión.
Suponiendo una eficiencia isentrópica de 88 por ciento tanto
para la turbina como para la bomba, determine a) la temperatura
del vapor a la entrada del calentador cerrado de agua de
alimentación, b) el flujo másico del vapor extraído de la turbina
para el calentador cerrado de agua de alimentación, c) la producción
neta de potencia y d) la eficiencia térmica. Respuestas:
a) 350 °C, b) 2.64 kg/s, c) 16.2 MW, d) 36.7 por ciento
FIGURA P10-60