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Industrial Madeireira MÁQUINAS TÉRMICAS AT-101 Dr. Alan Sulato de Andrade alansulato@ufpr.br TURBINAS A GÁS 1 TURBINAS A GÁS HISTÓRICO:  O desenvolvimento inicial das turbinas, ocorreu primeiramente com as turbinas hidráulicas e vapor, estes foram os primeiros equipamentos deste segmento utilizados para a produção de potência, hoje em dia é fato o avanço das turbinas a gás, sendo estas utilizadas isoladamente ou em ciclos combinados. TURBINAS A GÁS HISTÓRICO:  Alguns exemplos podem ser detectados na história da humanidade quanto a utilização dos gases quentes como fluido de trabalho. Dentre os mais antigos, vale destacar o exemplo de Leonardo Davinci, que por volta de 1500 (D.C.) elaborou um esquema de um dispositivo que poderia utilizar os gases quentes rejeitados para uma chaminé para promover rotacionamento de um alimento a ser assado. 2 TURBINAS A GÁS HISTÓRICO:  Muito tempo depois, em 1791, um inglês chamado John Barber, desenvolveu um equipamento que incorporava muitos elementos de uma turbina a gás moderna, porém utilizava um compressor alternativo. Outros equipamentos foram desenvolvidos durante a mesma época, mas não poderiam ser consideradas verdadeiras turbinas a gás devido ao fato que utilizavam vapor em um certo ponto do processo. TURBINAS A GÁS HISTÓRICO:  Em 1872, Stolze desenhou a primeira turbina a gás. Este equipamento possuía compressão em varias etapas com fluxo axial.  Outros…

Industrial Madeireira MÁQUINAS TÉRMICAS AT-056 ATM.Sc. Alan Sulato de Andrade alansulato@ufpr.br TURBINAS A GÁS 1 TURBINAS A GÁS HISTÓRICO: O desenvolvimento inicial das turbinas, ocorreu primeiramente com as turbinas hidráulicas e vapor, estes foram os primeiros equipamentos deste segmento utilizados para a produção de potência, hoje em dia é fato o avanço das turbinas a gás, sendo estas utilizadas isoladamente ou em ciclos combinados. TURBINAS A GÁS…

temperatura na entrada da turbina é 1400 K. Determine: a) A eficiência térmica do ciclo. b) A razão de trabalho reverso (ou razão de consumo de trabalho, rbw). c) A potência líquida produzida. 2. Uma usina elétrica movida por uma turbina a gás opera em um ciclo Brayton ideal, com uma razão de compressão de 8:1. A temperatura do gás na entrada do compressor é de 300 K e 1300 K na entrada da turbina. Assumindo as condições padrões para o ar, determine: a) As temperaturas de saída do…

UNIVERSIDADE DE AVEIRO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA EXERCÍCIOS DAS AULAS PRÁTICAS MÁQUINAS TÉRMICAS 2010-2011 DOCENTES RESPONSÁVEIS DEM Fernando Neto DEM João Oliveira DISCIPLINA Código 40544 Ano 4º Semestre Carga Horária ECTS 1º 2-0-2 6 Exercícios das Aulas Práticas – Máquinas Térmicas Revisões de termodinâmica Exercício 1 – Um tanque rígido contém um fluido quente arrefecido através da agitação fornecida por uma pá. A energia interna do fluido é inicialmente 800…

Ciclo de Potência a Gás Motores de combustão interna (motores ciclo otto (ignição por centelha) & motores ciclo diesel (ignição por compressão)). Turbinas a gas (ciclo brayton), trabalho de eixo para geração de energia elétrica, turbinas de propulsão. Figura 1: disposição de sistemas, 1-3 eixos em paralelo e 2 estágios. Eficiência da turbina em um ciclo a gás N = [w/m]/[wts/ms] = [h3-h4] / [h3-h4,5] Eficiência de um compressor em um ciclo a gás. N = [w/m]s / [w/m] = [h2s-h1] /…

implícita; • Em muitos exercícios desconsidera-se a parcela de transferência de energia através do calor, isso ocorre geralmente quando: – A superfície exterior do VC é bem isolada; – A área de superfície externa é pequena e não permite a transferência de calor; – A diferença de temperatura entre o VC e as vizinhanças é pequena; – O fluído escoa tão rápido que não há tempo suficiente para a troca de calor Análise de Energia para Volume de Controle Mais Hipóteses • Em muitos exercícios…

o trabalho e a transferência de calor. O equacionamento do balanço de energia é mais complicado do que para o balanço de massa, sendo que se deve considerar a energia na forma de calor, na forma de trabalho e a energia contida nas moléculas que estão no sistema e nas moléculas que entram e saem do sistema. Balanço de Energia para um Volume de Controle: Será analisado o balanço de energia para os seguintes volumes de controle: - Bocal e difusor; - Turbina; - Trocador de…

Térmicas Turbinas a Gas Jurandir Itizo Yanagihara Geração Elétrica com Turbinas a Gas Capacidade Instalada – EUA (2005) – 930 GW(e) Turbinas a Gas respondem por 23 % desta capacidade instalada = 214 GW(e) Previsão da DoE: em 2020, TG responderá por 39% da capacidade instalada de geração de energia elétrica nos EUA No caso do Brasil => previsão de aumento da capacidade instalada. Turbina a Gas Jurandir Itizo Yanagihara Vantagens da Turbina a Gas Vantagens – Turbinas a gás tendem…

Shapiro – Princípios de Termodinâmica para Engenharia, 4ª ed. LTC, 2000 Moran e Shapiro – Princípios de Termodinâmica para Engenharia, 4ª ed. LTC, 2000 Ciclo Brayton com Regeneração Ciclo Brayton com Regeneração A temperatura de saída da turbina a gás é normalmente bem acima da temperatura ambiente. Consequentemente, o gás quente de saída da turbina tem potencial para uso (exergia) que seria irremediavelmente perdido se o gás fosse descarregado nas vizinhanças. Uma forma de utilizar…

Exercícios de Termodinâmica. Sistemas Abertos 1-Um aquecedor de água operando em regime permanente possui duas entradas e uma saída. Na entrada 1; vapor de água a pressão de 7 Bar a temperatura de 200 oC e vazão mássica de 40 kg/s Na entrada 2; Água líquida a pressão de 7 Bar, temperatura de 40 oC, que entra ao aquecedor através de um tubo cuja seção transversal é de 25 cm2. Saída 3; Líquido saturado (água saturada), à pressão de 7 Bar com vazão volumétrica de 0,06 m3/s. Determine a…