Question

A una turbina entra vapor a través de un conducto de 0.2 m de diámetro. La velocidad del

vapor es 100 m/s, su presión es 1,4 MPa, y su temperatura es 600°C. El vapor sale de la

turbina a través de un conducto de 0.8 m de diámetro con una presión de 500 kPa y una

temperatura de 180°C.

Para la operación en situación estacionaria, determínese:

a. El flujo másico de vapor, en kg/s.

b. La velocidad del vapor a la salida, en m/s.

c. El trabajo realizado por la turbina, en kJ/kg

d. La potencia desarrollada, en kW.

Answer 1

Para el sistema de la turbina se tiene que el flujo másico es de m = 10.98 kg/s , asi como la velocidad en la salida sera de V = 8.19 m/s² y la ´potencia desarrollada por la misma es W = 10402.45 kJ/s = 10402 3 45 kW

Explicación paso a paso:

Para calcular el flujo másico debemos usar la ecuacion

m = ρVA

la densidad es la inversa del volumen especifico, busquemos en tabla de propiedades termodinámicas del agua en vapor sobre calentado

1.4Mpa - 600°C

• v = 0.28597 m³/kg
• h = 3695.5 kJ/kg
• u = 3295.1 kJ/kg

m = (1/0.28597 m³/kg)*100m/s * π/4(0.2m)²

m = 10.98 kg/s

Velocidad en la salida

p@500Kpa Vapor saturado

• v = 0.37483 m³/kg
• h =2748.1 kJ/kg

V = mv/A

V = 10.98 kg/s * 0.37483 m³/kg / π/4 * (0.8m)²

V = 8.19 m/s²

Potencia desarrolada

W = m (he - hs)

W = 10.98 kg/s (3695.5 kJ/kg - 2748.1 kJ/kg)

W = 10402.45 kJ/s

Convertimos a Kw

W = 10402 3 45 kW

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