Enunciado

Repita o Prob. 9–191 considerando a variação dos calores específicos do ar com a temperatura.

Passo 1

Utilizando o EES:

"Dados de entrada - da janela do diagrama"

{P_ratio = 8}

{T[1] = 300 [K]

P[1] = 100 [kPa]

T[3] = 800 [K]

m_dot = 1 [kg / s]

Eta_c = 75/100

Eta_t = 82 / 100}

“Condições de entrada”

h[1]=ENTHALPY(Air,T=T[1])

s[1]=ENTROPY(Air,T=T[1],P=P[1])

"Análise do compressor"

s_s[2] = s[1] "Para o caso ideal, as entropias são constantes no compressor"

P_ratio = P[2] / P[1] "Definição da razão de pressão - para encontrar P [2]"

T_s[2] = TEMPERATURE(Air, s = s_s[2], P = P[2]) "T_s [2] é o valor isentrópico de T [2] na saída do compressor"

h_s[2] = ENTHALPY(Air, T = T_s[2])

Eta_c = (h_s[2]-h[1]) / (h[2]-h[1]) "Eficiência adiabática do compressor; Eta_c = W_dot_c_ideal/W_dot_c_actual."

m_dot * h [1] + W_dot_c = m_dot * h [2] "Primeira lei SSSF para o compressor real, assumindo: adiabático, ke = pe = 0"

"Análise externa do trocador de calor"

P[3] = P[2] "o processo 2-3 é SSSF pressão constante "

h[3] = ENTHALPY(Air, T = T[3])

m_dot * h[2] + Q_dot_in = m_dot *h[3] " Primeira Lei SSSF para o trocador de calor, assumindo W = 0, ke = pe = 0 "

" Análise da turbina "

s[3] = ENTROPY (Air, T = T[3], P = P[3]) s_s[4] = s[3] " Para o caso ideal, as entropias são constantes através da turbina "

P_ratio = P[3] / P[4]

T_s[4] = TEMPERATURE (Air, s = s_s[4], P = P[4]) " Ts [4] é o valor isentrópico de T [4 ] na saída da turbina "

h_s[4] = ENTHALPY (Air, T = T_s[4]) " Eta _t = eficiência adiabática da turbina W_dot_t / Wts_dot, Wts_dot> W_dot_t "

Eta_t = (h[3] -h[4]) / (h[3] -h_s[4])

m_dot * h[3] = W_dot_t + m_dot * h[4] "Primeira lei SSSF para o compressor real, assumindo: adiabático, ke = pe = 0"

"Análise de ciclo"

W_dot_net = W_dot_t-W_dot_c "Definição do trabalho em ciclo líquido, kW"

Eta = W_dot_net / Q_dot_in "Eficiência térmica do ciclo"

Bwr = W_dot_c / W_dot_t "Relação de trabalho de retorno"

"Os seguintes pontos de estado são determinados apenas para produzir um gráfico T-s "

T[2]=temperature('air',h=h[2])

T[4]=temperature('air',h=h[4])

s[2]=entropy(air,T=T[2],P=P[2])

s[4]=entropy(air,T=T[4],P=P[4])

Passo 2

A tabela e os gráficos serão:

Resposta

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