sistemas de potência a gás
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SISTEMAS DE POTÊNCIA A GÁS
SISTEMAS DE POTÊNCIA A GÁS
Prof.: Mário Luis F. da Silva DCTEF - Departamento de Ciências Térmicas e dos Fluidos UFSJ - Universidade Federal de São João del Rei 2º Semestre 2012
Pressão Média Efetiva
Taxa de Compressão
𝒓 =𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒅𝒐 𝒄𝒊𝒍𝒊𝒏𝒅𝒓𝒐
𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆 𝒅𝒂 𝒄â𝒎𝒂𝒓𝒂 𝒅𝒆 𝒄𝒐𝒎𝒃𝒖𝒔𝒕ã𝒐
Processo 1-2: compressão isentrópica do pmi ao pms.
Processo 2-3: transferência de calor a volume constante.
Processo 3-4: expansão isentrópica ( retorno ao pmi).
Processo 4-1: rejeição de calor a volume constante.
1ª Lei da Termodinâmica
Trabalho Global Eficiência Térmica
Processos Isentrópicos
r = taxa de compressão
Efeitos da taxa de compressão
K = 1,4
Processo 1-2: compressão isentrópica do pmi ao pms.
Processo 2-3: transferência de calor a pressão constante e expansão a pressão constante.
Processo 3-4: expansão isentrópica ( retorno ao pmi).
Processo 4-1: rejeição de calor a volume constante.
Calor adicionado
Calor Rejeitado
Trabalho
ou
Eficiência Térmica
Processo Isentrópico
gás ideal Razão de corte
como
logo
Efeitos da taxa de compressão
K = 1,4
Processo 1-2: compressão isentrópica do pmi ao pms.
Processo 2-3: transferência de calor a volume constante.
Processo 3-4: transferência de calor a pressão constante e expansão a pressão constante.
Processo 4-5: expansão isentrópica (retorno ao pmi).
Processo 5-1: rejeição de calor a volume constante.
Trabalho
Calor adicionado Calor rejeitado
Eficiência Térmica
Turbina a Gás Aberta
Turbina a Gás Fechada
Processo 1-2: compressão isentrópica.
Processo 2-3: transferência de calor a pressão constante.
Processo 3-4: expansão isentrópica.
Processo 4-1: rejeição de calor a pressão constante.
Trabalho da Turbina
Trabalho do Compressor
Calor adicionado
Calor rejeitado
Eficiência Térmica
Back Work Ratio
Análise de Ar Padrão Ideal
Efeito da Razão de Pressão no Compressor
como e
logo
Efeito da Razão de Pressão no Compressor
e
Irreversibilidades
Calor Adicionado
Eficiência Regenerativa
Processo 1-c: compressão isentrópica até 𝑝𝑖.
Processo c-d: resfriamento a pressão constante de 𝑇𝑐 𝑎 𝑇𝑑.
Processo 3-4: compressão isentrópica até o estado 2.
Eficiência Térmica
Relação de energia transferida do ciclo a gás ao
ciclo a vapor
Processo a-1: aumento da pressão que ocorre a medida que o ar desacelera ao passar pelo difusor (isentrópico).
Processo a-2: compressão isentrópica.
Processo 2-3: adição de calor a pressão constante.
Processo 3-4: expansão isentrópica na turbina.
Processo 4-5: expansão isentrópica no bocal, na qual o ar acelera e a pressão diminui
