2. Una turbina de gas adiabática expande aire a 1 000 kPa y 500°C hasta 100 kPa y 150°C. A la turbina entra aire por una abertura de 0. 2 m2, con una velocidad promedio de 40 m / s, y sale por una abertura de 1m2. Determine : 2. 1. El flujo de masa de aire que atraviesa a turbina 2. 2. La potencia que produce la turbina.
En resumen
El flujo másico que circula por la turbina es de m = 126. 16 kg / s y la Potencia que la misma genera es de Pot = 46438. 23kWExplicación paso a paso : Datos del enunciado : P1 = 1000kPaT1 = 500°CP2 = 100 kPaT2 = 150°CA1 = 0.
El flujo másico que circula por la turbina es de m = 126.
16 kg / s y la Potencia que la misma genera es de Pot = 46438.
23kWExplicación paso a paso : Datos del enunciado : P1 = 1000kPaT1 = 500°CP2 = 100 kPaT2 = 150°CA1 = 0.
2m²V1 = 40m / sA2 = 1m²Requerimos el flujo másico que opera en la turbina, realizando un volumen de control y sabiendo que el teorema de conservación de masa establece que : m1 = m2, entonces = m1 = m2 = ρQLa densidad ρ de aire la calculamos con la ecuacion de gases idealesPV = mRTP = ρRTρ = P / RTR = 0.
082kJ / kg°KT = 273 + 500 = 773°KP = 1000kPaρ = 1000kPa / 0.
082kJ / kg°K * 773°Kρ = 15.
77 kg / m³Calculamos el caudalQ = VAQ = 40m / s * 0.
2m²Q = 8m³ / s, entoncesm = 15.
77 kg / m³ * 8m³ / sm = 126.
16 kg / sPara obtener la potencia debemos saber el trabajoP = mW = m(he - hs) .
: requerimos las entalpiasEntrada a la turbinacon 773K Nos vamos a las tablas de aire gas ideal e interpolamos para obtener : Pr = 41.
92he = 792.
4 kJ / kgP = 1000kPaSalida de turbina (proceso isentropico)T = 150 + 273 = 423KP = 100kPahs = 424.
31 kJ / kgPr = 4.
639Pot = 126.
16 kg / s (792.
4 kJ / kg - 424.
31 kJ / kg)Pot = 46438.
23kW.
No expulsa aire. Expulsa gases de combustión Respecto del avión los gases se expelen hacia atrás. Para ello debe aplicar una fuerza a los gases. Por el principio de acción y reacción los gases aplican una fuerza hacia…
Para resolver este ejercicio debemos realizar un análisis de energía. Tenemos : E. Entrada = E. Salidam· (h₁ + 1 / 2·v₁²) = W. Sale + m· (h₂ + 1 / 2·v₂²) Donde la energía cinética es igual a cero, ademas no se coloca el…
Adjunto podemos observar la imagen del problema. Debemos realizar un balance de energía usando los datos de la imagen, tenemos : W = m·(hs - he) → Trabajo en función de la entalpía. Tenemos por otra parte que : m = 5. 8…
La temperatura a la salida de la turbina es T4s = 560. 017 KLa producción neta de trabajo Wneto = 320. 5859 kJ / kgY la eficiencia térmica nc = 54. 86%Explicación paso a paso : Inicialmente calcularemos las temperaturas…