Como calcular a potência de uma turbina a vapor

Escrito por thomas buchanan | Traduzido por davi espindola
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Turbinas a vapor normalmente geram eletricidade como um subproduto da geração de calor do vapor. Na termodinâmica, uma turbina a vapor é idealmente considerada como um dispositivo isentrópico. Um processo isentrópico é aquele em que não há alteração de entropia (a medida do nível da desordem). No entanto, as turbinas a vapor não se comportam idealmente. Para calcular a potência real da turbina a vapor, você primeiro terá que calcular a saída ideal de potência, para a qual você vai precisar de três variáveis​​: a massa do fluxo de vapor, entalpia de vapor na entrada da turbina e entalpia de vapor na saída da turbina.

Nível de dificuldade:
Moderado

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Instruções

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    Utilize a seguinte equação para calcular a potência: W_st = m_w (h_6 - h_7), onde W_st = potência da turbina a vapor, m_w = massa do fluxo de vapor, h_6 = entalpia do vapor na entrada da turbina, h_7 = entalpia do vapor de saída da turbina. Você também precisará encontrar a entropia em ambos os estados. Considere os dois estados da turbina: o estado de entrada e o de saída. O estado de entrada para a turbina é fixo, já que a pressão e a temperatura do vapor que entra são especificadas. O estado de saída não é fixo, porque apenas a pressão é especificada.

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    Consulte as tabelas de vapor e obtenha a entalpia e entropia para o primeiro estado com a pressão e temperatura dadas (a tabela de vapor é fornecida na seção Recursos deste artigo). Usando a condição isentrópica (s_2s = s_1), o estado de saída pode ser fixado, desde que você saiba a pressão e entropia neste estado. Consulte as tabelas de vapor para identificar a fase fluida para, subsequentemente, obter a entalpia no estado de saída.

  3. 3

    Avalie a entalpia e a temperatura do estado de saída. Utilize suas variáveis ​​para calcular a potência de saída da turbina a vapor isentrópica, usando a equação W_st = m_w (h_6 - h_7).

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    Calcule a saída real, obtendo a eficiência adiabática da turbina juntamente com a saída isentrópica, como calculado no passo anterior. Calcule a saída real (adiabática) produzida usando a equação W = η_s × w_ideal, onde η_s é a eficiência da turbina isentrópica e w_ideal é o trabalho que seria produzido se a turbina se comportasse isentropicamente.

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