EL CICLO PRÁCTICO DE UN MOTOR DE CUATRO TIEMPOS.pptx
Primer previo st 2020
1. PRIMER PREVIODE SISTEMASTERMICOS JULIO 18-2020
Determinar el costo mínimo de la operación de una turbina de gas que debe producir 500 Kw de
potencia útil para la generación de energía eléctrica. datos de operación del sistema:
1. El compresor de la turbina de gas (con una eficiencia isentrópica de 0.8) deberá comprimir aire
requerido disponible a T1=(datoTabla)° C y la presión atmosférica (101,3 Kpa) hasta una presión
P2 de (dato tabla) Kpa.
2. Éste aire será precalentado por los gases que salen de la turbina en un intercambiador de flujo
cruzado ambos fluidos sin mezclar. Asumir un coeficiente global de transferencia de U=(tabla)
Kw/m2°C
3. El aire precalentado (ma [kg/s]) entrara a la cámara de combustión adiabática (CC) para
reaccionar a presión constante con una mf (masa de fuel [Kg/s]) cuyo poder calórico es de 42000
Kj/kg, produciéndose una masa de gases mg a una temperatura límite de T4° C para lograr evitar
así el daño de los alabes de la turbina.
Para su valoración energética los gases que salen de la cámara de combustión (mg), se podrán
considerar como si fueran aire debido a que la mf en muy pequeña con respecto a la masa de aire
(ma) requerida para la combustión y el atemperamiento de los productos de la combustión.
(Atemperamiento porque la temperatura de los gases no puede ser superior a T4 °C para no dañar
los alabes de la turbina)
Recuerden la termodinámica sirve sin necesidad de conocer como se realiza el proceso.
4.Los gases a T4 °C y una presión P4 de (dato tabla) Kpa entrara a la turbina donde se expandirá
hasta la presión atmosférica con una eficiencia isentrópica de expansión de 0.85 .
5. Los gases que salen de la turbina se usaran para el precalentamiento del aire que sale del
compresor, en un intercambiador de flujo cruzado ambos fluidos sin mezclar. Asumir un coeficiente
global de transferencia de U=(dato tabla) Kw/m2°C
6. El costo del intercambiador se podrá calcular como Ci=3000*Ai^0.8 US donde el área esta en
m2
7. El costo del combustible se puede estimar como $ 0,012 US/Kj
8. El sistema trabaja 320 días las 24 horas cada año, y se supone que funcionara durante 20 años
con una tasa de interés del 12% y un incremento del costo del combustible anual de 3%"
mg
T4
Wutil =500 Kw
T1
P1=101.3 Kpa
P2 Kpa
mfma
P5=101,3 Kpa
ηc=0,8
ηt=0,85
![PRIMER PREVIODE SISTEMASTERMICOS JULIO 18-2020
Determinar el costo mínimo de la operación de una turbina de gas que debe producir 500 Kw de
potencia útil para la generación de energía eléctrica. datos de operación del sistema:
1. El compresor de la turbina de gas (con una eficiencia isentrópica de 0.8) deberá comprimir aire
requerido disponible a T1=(datoTabla)° C y la presión atmosférica (101,3 Kpa) hasta una presión
P2 de (dato tabla) Kpa.
2. Éste aire será precalentado por los gases que salen de la turbina en un intercambiador de flujo
cruzado ambos fluidos sin mezclar. Asumir un coeficiente global de transferencia de U=(tabla)
Kw/m2°C
3. El aire precalentado (ma [kg/s]) entrara a la cámara de combustión adiabática (CC) para
reaccionar a presión constante con una mf (masa de fuel [Kg/s]) cuyo poder calórico es de 42000
Kj/kg, produciéndose una masa de gases mg a una temperatura límite de T4° C para lograr evitar
así el daño de los alabes de la turbina.
Para su valoración energética los gases que salen de la cámara de combustión (mg), se podrán
considerar como si fueran aire debido a que la mf en muy pequeña con respecto a la masa de aire
(ma) requerida para la combustión y el atemperamiento de los productos de la combustión.
(Atemperamiento porque la temperatura de los gases no puede ser superior a T4 °C para no dañar
los alabes de la turbina)
Recuerden la termodinámica sirve sin necesidad de conocer como se realiza el proceso.
4.Los gases a T4 °C y una presión P4 de (dato tabla) Kpa entrara a la turbina donde se expandirá
hasta la presión atmosférica con una eficiencia isentrópica de expansión de 0.85 .
5. Los gases que salen de la turbina se usaran para el precalentamiento del aire que sale del
compresor, en un intercambiador de flujo cruzado ambos fluidos sin mezclar. Asumir un coeficiente
global de transferencia de U=(dato tabla) Kw/m2°C
6. El costo del intercambiador se podrá calcular como Ci=3000*Ai^0.8 US donde el área esta en
m2
7. El costo del combustible se puede estimar como $ 0,012 US/Kj
8. El sistema trabaja 320 días las 24 horas cada año, y se supone que funcionara durante 20 años
con una tasa de interés del 12% y un incremento del costo del combustible anual de 3%"
mg
T4
Wutil =500 Kw
T1
P1=101.3 Kpa
P2 Kpa
mfma
P5=101,3 Kpa
ηc=0,8
ηt=0,85](https://image.slidesharecdn.com/primerpreviost2020-200722153408/85/Primer-previo-st-2020-1-320.jpg)
