Maquinas Termicas
Enviado por Rubén Rojas • 27 de Julio de 2021 • Tareas • 1.286 Palabras (6 Páginas) • 52 Visitas
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Universidad nacional experimental
“francisco de miranda”
Área de tecnología
Complejo académico “el sabino”
Punto fijo – Edo. Falcón
Unidad curricular: Maquinas Térmicas
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EJERCICIOS:
1) Un compresor centrifugo que funciona a 5500rpm va a comprimir metano que entrega a (x)lbf/pulg2 a 70°F. Se propone probar con este compresor con aire que proviene de una fuente de 140°F determine:
TABLA DE DATOS: | |
Compresor Prototipo (metano) | Compresor modelo (Aire) |
1 =7.376 x 10-6 [pic 6][pic 7] | 2 = 1.349 x 10-5 [pic 8][pic 9] |
P1 = 1161 psia | P2 = ? psia |
T1 = (70°F – 32) + 491.67 = 529.67 530 R[pic 10] | T2 = (140°F – 32) + 491.67 = 599.67 600 R[pic 11] |
N1 = 5500 rpm | N2 = ? rpm |
K1 = 1.3 | K2 = 1.4 |
R1 = 0.1238 [pic 12] | R2 = 0.06855 [pic 13] |
- encuentre la velocidad del compresor por número de mach.
M1(Metano) = M2(Aire) = [pic 14][pic 15]
Igualamos formulas por número de mach:
= = [pic 16][pic 17][pic 18][pic 19][pic 20]
Simplificamos los diámetros y despejamos la velocidad que buscamos (N2):
= = [pic 21][pic 22][pic 23][pic 24][pic 25]
= = = 4519 rpm[pic 26][pic 27][pic 28]
- halle la presión del compresor por similitud del número de Reynolds
Re = ; P = 01*R*T 01 = sustituimos P01 en Re :[pic 29][pic 30][pic 31][pic 32][pic 33]
UTILIZAMOS LA ECUACION DE LOS GASES IDEALES PARA HALLAR LA PRESIÓN DEL COMPRESOR
Re1(Metano) = Re2(Aire) = [pic 34][pic 35]
Igualamos formulas por número de Reynolds:
= [pic 36][pic 37]
Despejamos P2:
[pic 38][pic 39]
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AHORA INTRODRODUCIMOS VALORES PARA CONSEUIR P2:
2) Un compresor trabaja con aire a una relación de presiones de 1:3 y la temperatura de entrada es de 400k se sabe que el rendimiento del pequeño escalonamiento es de 80%, calcular:
- Rendimiento adiabático del compresor.
- Temperatura estática de salida del compresor.
- Eficiencia del compresor.
- Análisis sobre la relación de presión.
Tabla de Datos | |
T01 = T1 = 400ºK | nmec = 80% = 0,8 |
P02/P01 = 3/1 |
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- Rendimiento adiabático del compresor.
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- Temperatura estática de salida del compresor.
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- Eficiencia del compresor.
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- Análisis sobre la relación de presión.
El ejercicio nos dice que hay una relación de presiones de 1 a 3, y sabiendo que la función del compresor es efectivamente, comprimir, podemos deducir que P02/P01=3/1 o P01/P02=1/3.
3). Investigue y explique un ejercicio de un mapa de equilibrio de una turbina.
Ejercicio de turbina.
Determinar el rendimiento de una turbina de gas que funciona con un gas perfecto con regeneración y expansión fraccionada. El aire a la entrada del compresor está caracterizado por: p1 = 1 atm, T1 = 290° K, T3 = T5 = 973 °K. la relación de compresión p2/p0 = 5. El coeficiente de refrigeración es 0,7, el Cp aire = 0,24 Kcal/kg °K, y 𝛾 = 1,4.
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Solución.
En lo primero se busca la presión del punto (a) en la turbina.
Px = [pic 49]
Ahora buscamos el valor de.
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Encontraremos la temperatura del punto (a).
Ta = T4´ = [pic 51]
Ahora la temperatura TA de entrada del aire en la cámara de combustión.
TA = T2 + [pic 52]
Procedemos a calcular el calor aplicado.
Q1 = cp (T3 – TA + T3’ – Ta) = 0,24 [pic 53]
Encontraremos el trabajo de turbina.
TT = 2 cp T3 (1 - 0,24 [pic 54][pic 55]
ηciclo = [pic 56]
Y así queda la resolución del problema.
Esta máquina de combustión interna que está impulsada por gas caliente o una mezcla de gas que combustiona con aire a baja presión.
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