Question

5. La figura muestra un sistema de potencia de aire operando en flujo estable compuesto de un compresor, un intercambiador de calor y una turbina en serie. El aire entra al compresor que opera con eficiencia isentrópica es de 80 %. Luego se calienta a presión constante en el intercambiador de calor y finalmente se expande en la turbina que opera con eficiencia de 90% isentrópica. Los datos de todas las corrientes están en la figura.

Realizar el balance del compresor, calentador y la turbina
Calcular el W (potencia) del compresor, el calor Q del calentador y el trabajo W de la turbina

Answer 1

Respuesta.

Para resolver este problema se hace el balance de energía en el compresor en primer lugar:

W = m*(hs - he)

Los datos son:

m = 5.8 kg/s

hs = 200 kJ/kg

he = 300 kJ/kg

Sustituyendo se tiene que:

W = 5.8*(200 - 300)

W = -580 kJ/s

Wr = -0.8*580 = -464 kJ/s

Ahora en el calentador:

Wr = 5.8*(1515 - 200)

Wr = 7627 kJ/s

Finalmente la turbina:

Wr = 0.9*5.8*(1515 - 450)

Wr = 5559.3 kJ/s