Otras carreras Duda ejercicio de Ciclo Rankine Simple

[parkiao]

1.- Para generar energía mediante termolectricidad se elige un ciclo Rankine simple que es capaz de generar 15MW de potencia, si se sabe que el vapor a la entrada a la turbina posee 15000 kPa y 500ºC, además se sabe que la presión en el condensador es de 75 kPa. Determine:

a) la masa de vapor necesaria para generar la potencia requerida
b) la eficiencia del ciclo.


Estado 1:
P1= 75kPa-> h1=384.44 kJ/kg -> V1=0.001037m3/kg
S1=1.2132
Estado 2:
P2=15MPa
S2=s1
W(bomba.entrada): V1(P2-P1)=0.001037(15000-75)=15,48 kJ/kg

H2=h1+ W(bomba.entrada)= 384.44+15,48=399.92 kJ/kg

Estado 3:
Vapor sobrecalentado
P3= 15MPa h3= 3310.8 kJ/kg
T3=500°C s3=6.3480 kJ/kgK

Estado 4: (Mezcla Saturada)
S4=s3
Sfg=6.2426
X4=(s4-sf)/sfg
X4=(6.3480-1.2132)/6.2426
X4=0.82254

H4=hf+x4*hfg=384.44+0.82254*2278
H4=2258.1861 kJ/kg

Qentrada=h3-h2=3310.8-399.92=2910.88 kJ/kg
Qsalida=h4-h1=2258.1861-384.44= 1873.7461 kJ/kg

1-1873.7461/2910.88=0.3562=35.62%


Esta bien lo que hice?. Y si alguien me puede ayudar con la parte a), que no se como hacerla

adjunto las tablas http://www.megaupload.com/?d=CI1JVZ52


Saludos y Gracias

[FireRaptor]

Re: Duda ejercicio de Ciclo Rankine Simple

Qué sucede en el ciclo rankine??



Entra trabajo a una bomba (proceso que consideramos como adiabático y reversible, y por lo tanto isentrópico) lo cual implica que por primera ley de la termodinámica.
$0=h_2-h_1+w_i$
$w(bomba)=h_1-h_2$

Tu fluido de trabajo entra luego a una caldera, a la cual entra calor, y no produce trabajo. Este proceso es isobárico, es decir: P2=P3
$q(caldera)=h_3-h_2$

Como la presión no cambia, la presión de entrada de la turbina, es la misma presión de entrada de la caldera.

Luego, el fluido entra a la turbina a la cual no entra calor, ni libera calor; y PRODUCE TRABAJO. Y es igualmente adiabático y reversible.

$0=h_4-h_3-w(turbina)$
$w(turbina)=h_4-h_3$

Finalmente el fluido ingresa al condensador; el cual libera calor y no produce trabajo; y es isobárico, es decir: P1=P4
$-q(condensador)=h_1-h_4$

Por lo visto no habías estudiado muy bien el ciclo rankine. Revisa todo lo que has hecho usando las fórmulas que te dí.


La masa total no sé como calcularla, porque el ejercicio no proporciona la información requerida; pero si sabes la potencia, y calculas correctamente tu trabajo producido por la turbina, tienes que:
$P=\frac{\Delta W}{\Delta t }=\frac{w\Delta m}{\Delta t }$
$P=w(\frac{dm}{dt } )$

Y así puedes calcular tu flujo de masa con respecto al tiempo. El flujo de masa es igual por todas las secciones, debido a que en ningún punto sale masa del sistema.