- Considere um ciclo de turbina a gás ideal com regenerador. A relação de compressão utilizada no ciclo é 12:1, o compressor é alimentado com ar a 300 K e 100 kPa , e a máxima temperatura no ciclo é 1600 K . Determine a eficiência do ciclo, admitindo que as propriedades do ar sejam constantes e iguais àqueles referentes a 298 K .
Passo 1
O enunciado descreve um ciclo de Brayton (turbina a gás) ideal com regenerador perfeito. Dados: relação de compressão
, ar admitido a
e pressão
, e temperatura máxima do ciclo
. Vamos usar isentr’opicas ideais no compressor e na turbina, com
e
constante (cancela na eficiência regenerada), e depois a fórmula da eficiência com regenerador perfeito.
Passo 2
Calcular a temperatura de saída do compressor
pela relação isentrópica
Substituindo
Passo 3
Calcular a temperatura de saída da turbina
também isentrópica, mas com razão inversa
Passo 4
Para regenerador ideal, o ar comprimido sai do regenerador a
(se
), e a eficiência térmica do ciclo regenerado é
Passo 5
Substituindo os valores
Resposta
A eficiência do ciclo com regenerador perfeito é aproximadamente
.