Enunciado

Vapor de água entra em uma turbina adiabática de dois estágios a 8   M P a e 500   ° C . Ele se expande no primeiro estágio até um estado de 2   M P a e 350   ° C . Em seguida, o vapor é reaquecido a uma pressão constante até uma temperatura de 500   ° C antes de ser direcionado para o segundo estágio, de onde sai a 30   k P a e com um título de 97 % . A potência produzida pela turbina é de 5   M W . Considerando que a vizinhança está a 25   ° C , determine a potência reversível e a taxa de destruição da exergia dentro dessa turbina.

Passo 1

Vamos lá, estudantes! O vapor se expande em uma turbina adiabática de dois estágios, de um estado especificado para outro estado especificado. O vapor é reaquecido entre os estágios. Para uma determinada potência de saída, a potência reversível de saída e a taxa de destruição por esforço devem ser determinadas. Das mesas de vapor (Tabelas A-4 a 6)

Passo 2

Analisando, tomamos a turbina inteira, excluindo a seção de reaquecimento, como o sistema, que é um volume de controle. O balanço energético para este sistema de fluxo constante pode ser expresso na forma de taxa como

Em substituição, o caudal de massa do vapor é determinado a partir da equação de energia de fluxo constante aplicada ao processo real,

Passo 3

A potência reversível (ou máxima) de saída é determinada a partir da forma de taxa do balanço de esforço aplicada na turbina e estabelecendo o termo de destruição de esforço igual a zero,

Então o poder reversível torna-se,

Então a taxa de destruição por esforço é determinada a partir da sua definição,

Resposta

W r e v = 5457   k W

X d e s t r u i c a o = 457   k W

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