- Em um ciclo Brayton real padrão a ar, o ar é alimentado no compressor em temperatura e pressão ambientes
e 100 kPa
. A razão de compressão é 9,5 . O trocador de calor a alta temperatura está sujeito a uma perda de carga de 25 kPa e o trocador de calor a baixa temperatura é isobárico. As eficiências isentrópicas do compressor e da turbina são ambas de
. Se a queda da entropia no trocador de calor de baixa temperatura for de
, determine:
a) A pressão e a temperatura em todas as etapas do ciclo.
a) A pressão e a temperatura em todas as etapas do ciclo.
Passo 1
O enunciado trata de um ciclo Brayton real a ar com entrada no compressor em temperatura e pressão ambientes
, razão de compressão
, perdas de carga de
no trocador quente e trocador frio isobárico, eficiência isentrópica do compressor e da turbina
, e uma “queda de entropia” de
no trocador frio.
Conteúdo: ciclo Brayton real, eficiências isentrópicas, primeira lei e variação de entropia de gás perfeito.
Conteúdo: ciclo Brayton real, eficiências isentrópicas, primeira lei e variação de entropia de gás perfeito.
Passo 2
Determinar as pressões nos quatro pontos do ciclo:
ao fim da compressão
após perda de carga no trocador quente
e finalmente após expansão na turbina até a pressão ambiente
Passo 3
Calcular
usando a eficiência isentrópica do compressor. Para ar aproximamos
e
. Primeiro o salto de temperatura isentrópico
Depois a temperatura real
Passo 4
Expressar a temperatura de saída da turbina real em função de
. Primeiro o salto isentrópico
Com a eficiência da turbina
Passo 5
Usar a variação de entropia no trocador frio, que é isobárico de
a
, para relacionar
e
. Como
,
Foi dado
, logo
Passo 6
Substituir
para obter
: