DINÁMICA DE GASES

Unidad IV: Flujo Turbinas y Compresores.

1) Un compresor succiona aire del medio ambiente a una presión absoluta de 100 kPa y 27 ºC. La presión del aire del lado de la descarga del compresor es de 400 kPa y su temperatura de 197 ºC. La velocidad del aire del lado de la succión (entrada) del compresor es prácticamente despreciable, mientras que la velocidad del aire del lado de la descarga (salida) es de 90 m/s. El flujo de masa del aire que circula a través del compresor es de 1,000 kg/min. El compresor opera en condiciones adiabáticas. Determine la potencia del compresor, (kJ/s). (3 puntos)

2) Fluye aire de manera permanente por una turbina adiabática; entra a 1 Mpa, 500 °C y 120 m/s y sale a 150 Kpa, 150 °C y 250 m/s. El área de entrada a la turbina es de 80 cm 2. Determine: (4 puntos)

a) La relación de flujo de masa del aire

b) La salida de potencia de la turbina

3) Considere una turbina de vapor que opera en un proceso de flujo permanente. ¿Usted esperaría que las temperaturas a la entrada y a la salida de la turbina sean las mismas?. Explique. (3 puntos)

4) Considere un compresor de aire que opera en un proceso de flujo permanente. ¿Usted esperaría que la densidad del aire sea la misma a la entrada y a la salida del compresor?. (3 puntos)

5) ¿Aumentará la temperatura del aire cuando se comprime mediante un compresor adiabático? ¿Por qué?. (3 puntos)

6) Alguien propone el siguiente sistema para enfriar una casa en el verano: comprimir el aire del exterior, dejar que se enfríe de nuevo a la temperatura ambiente, pasarlo por una turbina y descargar al aire frío que sale de la turbina dentro de la casa. ¿Será correcto el sistema propuesto?. Explique (4 puntos)