Rankine

Módulo II – Ciclo Rankine Real e Efeitos das Pressões da Caldeira e do Condensador no Ciclo Rankine

Ciclo Rankine Real

Esses ciclos diferem do ideal devido às irreversibilidades presentes em vários componentes. Duas fontes muito comuns de irreversibilidades são o atrito do fluido, que causa queda de pressão em diversas partes, e a perda de calor para a vizinhança. Para compensar a queda de pressão é necessário o uso de uma bomba maior que consome mais trabalho. Já para a perda com calor, deve-se adicionar mais calor na caldeira e isso diminui a eficiência do ciclo. As irreversibilidades dentro da bomba e da turbina são as mais importantes. No caso ideal elas são isentrópicas, mas na realidade sempre haverá um aumento da entropia e com isso, a bomba sempre irá exigir mais consumo de trabalho e a turbina irá produzir uma quantidade de trabalho inferior comparado com o caso ideal. De todas as perdas presentes na turbina são as mais representativas. Na turbina a principal irreversibilidade sofrida pelo fluido de trabalho está associada à sua expansão e o escoamento do fluido de trabalho pelos canais e palhetas da turbina. A transferência de calor para a vizinhança representa uma perda que pode ser desprezada. Os sistemas de controle também podem provocar uma perda na turbina, particularmente se for usado um processo de estrangulamento para controlar a turbina. As irreversibilidades na turbina reduzem significativamente a potência líquida da saída da planta. O trabalho da turbina é o principal calor no numerador da expressão para o cálculo do rendimento térmico do ciclo. Na bomba o trabalho fornecido é para vencer os efeitos do atrito durante o escoamento do fluido de trabalho. Devido ao fato do trabalho usado para o acionamento da bomba ser muito menor que o trabalho produzido pela turbina,

as irreversibilidades na bomba representam um impacto muito menor no trabalho líquido do ciclo. As tubulações presentes no processo também são um ponto de