Otras carreras Rendimiento de una Turbina

[IngAmbiental]

Buenas, paso a dejar un ejercicio de un final de termodinamica que me esta dando dolores de cabeza.

Se le suministra vapor a una turbina adiabatica a 300 psia y 550 F, a la salida de la misma se obtiene un vapor humedo a presion atmosferica. La calidad de vapor humedo es de 95%.
Calcule:
a)¿Cual es la eficiencia de la turbina?
b) ¿Cual seria la eficiencia termica de un ciclo de rankine que use esta turbina?

Lo que me esta trayendo problemas en el calculo de la eficiencia es que no estoy seguro de como sacar H2 y H`2. Me dio una n=0.76, pero no me transmite nada de confianza.

Desde ya muchas gracias y saludos!

[Richard R Richard]

Re: Rendimiento de una Turbina

La eficiencia de la turbina sería la relación entre el trabajo obtenido y la energía entregada



Variables


$\dot{Q}_{in} =$ Potencia térmica de entrada (energía por unidad de tiempo)
$\dot{m}$=Caudal másico (masa por unidad de tiempo)
$\dot{W}=$Potencia mecánica suministrada o absorbida (energía por unidad de tiempo)
$\eta =$Rendimiento térmico del ciclo (relación entre la potencia generada por el ciclo y la potencia térmica suministrada en la caldera, adimensional)
$h_1 \,h_2 \,h_3 \,h_4 \,\!=$ Entalpías específicas de los estados principales del ciclo

$\dfrac{\dot{Q}_{\mathit{in}}} {\dot{m}} = h_1 - h_4$
$\dfrac{\dot{W}_{\mathit{turbina}}} {\dot{m}} = h_1 - h_2$
$\dfrac{\dot{Q}_{\mathit{out}}} {\dot{m}} = h_2 - h_3$

$\dfrac{\dot{W}_{\mathit{bomba}}} {\dot{m}} = h_4 - h_3$

$\eta = \dfrac{\dot{W}_{\mathit{turbina}}-\dot{W}_{\mathit{bomba}}} {\dot{Q}_{\mathit{in}}}$

Fuente https://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_de_Rankine

$\eta = \dfrac{(h_1 - h_2)-( h_4 - h_3)} {h_1 - h_4}=1-\dfrac{h_2 - h_3}{h_1 - h_4}=1-\dfrac{\dot{Q}_{\mathit{out}}}{\dot{Q}_{\mathit{in}}}$

[IngAmbiental]

Re: Rendimiento de una Turbina

R3, gracias por esa info y preocuparte, esas formulas son calcular rendimientos dentro del ciclo, ya que si te fijas bien tenes las variables de la bomba y la turbina, ademas de la entalpia en las 4 etapas, en este problema en particular solo se habla de la turbina y su rendimiento como sistema unico.

En este ejercicio los inconvenientes que me surgen no son las formulas de rendimiento, sino el como calcular la entalpia 2 (H2) y la entalpia `2 (H´2) que las necesito para aplicar la formula en cuestion. Y como despues ver el rendimiento del ciclo de Rankine con ESA turbina.

[Richard R Richard]

Re: Rendimiento de una Turbina

hola

el Proceso 1-2 es una Expansión isoentrópica .En un proceso adiabatico reversible no hay transferencia de calor , y por tanto el proceso es isentrópico

por lo tanto$P_1V_1^{\gamma}=P_2V_2^{\gamma}$

y$h_2-h_1=C_p(T_2-T_1)$

de aqui pudes sacar datos , aunque el tema lo tengo un poco oxidado, creo que se sacaba de tablas de vapor húmedo el ajuste a H´2

Mucho mas no te puedo aportar

me parece y solo eso "me parece" que el rendimiento rankine con esa turbina tambien se ve afectado por los rendimientos mecánicos de la turbina no solo por el rendimiento del ciclo.