7/25/2019 Ejercicios Maquinas Trmicas

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EJERCICIOS MAQUINAS TERMICAS I

Problema 1 Considere el ciclo de potencia combinado gas-vapor que se

muestra en la figura. El ciclo de gas tiene una relacin de presiones de 9. El aire entra

al compresor a 290 K y a la turbina a 100 K. !a eficiencia isentrpica del compresor

es "0 #$ y la de la turbina es "% #. El flu&o m'sico de aire es de 200 (g)s. !a

temperatura de escape de aire *punto 9+ es %0 K. El ciclo de vapor tiene , a y 10

(a como presiones de alta y de ba&a respectivamente. !a temperatura del vapor a la

entrada de la turbina es %0 /C$ y la eficiencia isentrpica de la turbina de este ciclo es

" #.

Calcule

a) Flujo msico de aguab) Efciencia trmica del ciclo de aire

c) Efciencia trmica del ciclo de vapord) Efciencia trmica del ciclo combinadoe) Potencia total entregada) Grafque ambos ciclos en un mismo T-s

Problema 2

e presenta el diagrama de !ujo de un ciclo combinado gas-vapor "ciclo

#ra$ton%ciclo de &an'ine) que quema metano( El ciclo opera de la siguiente

manera se comprime adiabticamente aire del ambiente "*)+ desde T*, .

/0 $ P*, 1 bar 2asta 1. bar "1)+ con un rendimiento isoentr3pico de *+4*( Elaire comprimido se me5cla en la cmara de combusti3n con el combustible

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")6 la me5cla aire%combustible tiene un gran e7ceso de aire( 8a combusti3n

puede suponerse adiabtica e isobara( 8os productos de combusti3n "9)

salen de la cmara de combusti3n a 1*** /0 con un caudal de : 'g%s+ $ se

e7panden en una turbina adiabtica 2asta 1 bar $ 9:* /0 ";)( Para

aprovec2ar su elevado poder calor)6 del condensador sale como l

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( Temperatura de entrada del aire en la cmara de combusti3n(

9( &elaci3n msica aire%combustible empleada en la cmara decombusti3n(

;( 0audal msico de agua en el ciclo de &an'ine(

.( Potencia neta obtenida en la instalaci3n "')(

=( &endimiento trmico de la instalaci3n en unci3n de la P0D delcombustible6 $ rendimiento e7ergtico del ciclo de &an'ine en unci3nde la e7erg( Temperatura de roc