Question

Un ciclo Brayton ideal simple utiliza aire como fluido de trabajo y tiene una relación de presiones de 11, una temperatura de entrada al compresor de 293 K y una temperatura de entrada a la turbina de 950 K. Suponiendo que tanto el compresor como la turbina tienen una eficiencia del 100%, calcula la eficiencia del ciclo. Supón calores específicos constantes a temperatura ambiente.

Answer 1

La eficiencia de este ciclo Brayton, considerándolo ideal es del 49,6%.

Explicación:

El ciclo Brayton comprime adiabáticamente el gas, luego lo calienta isobáricamente, lo expande adiabáticamente y lo enfría a presión constante.

Existe una expresión que expresa el rendimiento en función de la relación de presiones:

$\eta=1-\frac{1}{r^{\frac{\gamma-1}{\gamma}}}$

Siendo r la relación de presiones, si el aire se considera diatómico, se puede estimar en 1,4 su coeficiente adiabático. Reemplazando queda:

$\eta=1-\frac{1}{(11)^{\frac{1,4-1}{1,4}}}\\\\\eta=0,496\\\eta(\%)=49,6\%$