Question

6. Por una turbina adiabática pasa un flujo estacionario de vapor de agua. Las condiciones iniciales del vapor son 6 MPa, 400 °C y 80 m/s en la entrada, y en la salida son 40 kPa, 92 por ciento de calidad y 50 m/s. El flujo másico del vapor es 20 kg/s. Determine a) el cambio de energía cinética, b) la potencia desarrollada por la turbina y c) el área de entrada de la turbina. !

Answer 1

Te envió la solución pero lo hice en imágenes, tendrás que consultar las tablas de vapor sobrecalentado y propiedades de saturación de vapor. No transcribi el problema para poder colocar las imágenes mas claras.  Las images responden los incisos a, b y c, previo al inciso a están algunos datos que se deben utilizar. 

Answer 2

El cambio de la energía cinética es  -1.95 kJ/Kg, La potencia desarrollada es W= 512111, El área de la turbina es A1 = 0.01186 m²

Explicación paso a paso:

• P1 = 6MPa = 60 Bar
• T1 = 400 ºC
• V1= 80 m/s

• P2 = 40 kPa = 0.4 Bar.
• X2 = 0.92
• V2 = 50 m/s

a) La energía cinética es:

ΔKe = V2²-V1²/2 = 50²-80²/2 * 1/1000 = -1.95 kJ/Kg.

b) La potencia desarrollada por la turbina.

E = Energía transmitida.

W= Potencia.

Siendo la potencia igual a la energía de entrada menos la energía de salida.

W = m(h1+v1²/2)-m(h2+v2²/2)

W= 20(3178+80²/2)-20(2567043+50²/2)

W= 512111

c) El área de la turbina esta determinada a razón del flujo de masa:

m= 1/v1A1V1

A1= mV1/V1

A1= 20(0.04742)/80

A1 = 0.01186 m²

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