Relatório de Controle e Servomecanismo

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Campus:	ITATIBA	Curso:	Engenharia Mecânica
Disciplina:	Sistemas Térmicos 3ª Lista  19/09/2018	Professor:	Eduardo Balster Martins

1ª questão

Considere uma máquina térmica a vapor de água operando de acordo com o ciclo de Rankine ideal em uma usina termoelétrica. O vapor entra na turbina a 3,0 Mpa e 350ºC e é condensado no condensador à pressão de 10 kPa.

1. Determine a eficiência térmica (rendimento térmico) desta usina.
2. Determine a eficiência térmica se o vapor for superaquecido a 600ºC e não a 350ºC.
3. Determine o rendimento térmico se a pressão no gerador de vapor for elevada a 15 MPa, enquanto a temperatura na entrada da turbina é mantida em 600ºC.
4. Compare os rendimentos térmicos apresentados pelas três configurações estudadas. Explique a razão das diferenças.
5. Os títulos na descarga da turbina apresentados nas configurações a), b) e c) são adequados? No(s) caso(s) em que não for(em) adequado(s) o que pode ser feito?

Resp: a) 33,4% b) 37,3% c) 43,0%

2ª questão

Considere a máquina térmica do item c) da 1ª questão. O título na descarga da turbina não é adequado, como você deve ter explicado em sua resposta ao item d) daquela questão. Para torna-lo adequado, será realizado um reaquecimento do vapor na pressão de 4,0 MPa.

1. A que temperatura deve ser reaquecido o vapor de forma a se ter título de 90% na descarga da turbina?
2. Qual será o rendimento térmico da máquina térmica com reaquecimento? Compare com o rendimento obtido no item c) da 1ª questão. Explique a diferença.
3. A temperatura de reaquecimento é adequada? Por quê?

Resp: a) 612ºC b) 45%

3ª questão

Volte a considerar a máquina térmica do item c) da 1ª questão, sem o reaquecimento utilizado na 2ª questão. Utilize agora um AAA (aquecedor de água de alimentação) que receba uma fração f da vazão de vapor, extraída da turbina na pressão de 1,2 MPa.

1. Calcule a fração f de vapor extraída da turbina.
2. Calcule o rendimento térmico. Compare com o rendimento térmico do item c) da 1ª questão. Explique a diferença.
3. O título na descarga da turbina não é adequado. O que pode ser feito para torna-lo adequado, sem reduzir o rendimento térmico do equipamento?

Resp: a) 22,7% b) 46,3%