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
Determine o rendimento de um ciclo de
Rankine que utiliza água como fluido de
trabalho e no qual a pressão no condensador
é igual a 10 kPa. A pressão na caldeira é de 2
MPa. O vapor deixa a caldeira como vapor
saturado.
Diminuição da pressão
- Aumento do trabalho líquido
- Redução do título (estava mais perto da linha de vapor
saturado)
- Diminuição na eficiência da turbina e a erosão nas palhetas da
turbina (umidade não pode ultrapassar 10%)
Superaquecimento do vapor da caldeira
- Aumento do trabalho líquido
- Aumento do título do vapor na saída da turbina
• Tirar vantagem do aumento do rendimento provocado pelo
aumento da pressão e evitando que tenha umidade excessiva nos
estágios de baixa pressão da turbina
• Vapor expande até uma pressão intermediária na turbina, então é
reaquecido na caldeira e novamente expande na turbina até a
pressão de saída
• Principal vantagem: diminuição do teor de umidade na turbina

Considere um ciclo com reaquecimento que utiliza
água como fluido de trabalho. O vapor deixa a
caldeira e entra na turbina a 4 MPa e 400ºC. Após
expansão na turbina até 400 kPa, o vapor é
reaquecido até 400ºC e então expandido na
turbina, de baixa pressão, até 10 kPa. Determine o
rendimento do ciclo.
Perda de carga provocada pelo atrito e pela
transferência de calor ao ambiente são as
perdas mais importantes
TURBINA
BOMBA
TURBINA
wt

h3  h4 s
 BOMBA
h1  h2 s

Wb
Utiliza-se vapor como fluido de trabalho em um ciclo real de
Rankine. O vapor saturado entra na Turbina a 8,0 MPa e o líquido
saturado no condensador está a uma pressão de 0,010 MPa. A
Potência de saída líquida do ciclo é de 100 MW. Determine (a) A
eficiência térmica, considerando a eficiência da bomba e da
turbina igual a 80% (b) o fluxo de massa de vapor, em kg/s
0,010 MPa
Saturated liquid at
0,010 MPa
Ciclo Aberto
Ciclo Fechado
K =cp/cv = 1,40
cpar=1,0035 kJ/kg
cvar=0,7165 kJ/kg
Ar entra no compressor, de um ciclo-padrão a ar
Brayton (fechado), a 0,1 Mpa e 15ºC. A pressão na
saída do compressor é de 1,0 MPa e a temperatura no
ciclo é 1100ºC. Determine:
1 – A pressão e a temperatura em cada ponto do ciclo
2 – O trabalho no compressor, na turbina e o
rendimento de ciclo
Considere uma turbina a gás em que o ar entra
no compressor nas mesmas condições do
exercício anterior e o deixa a pressão de 1,0
MPa. A temperatura máxima no ciclo é de
1100ºC.
Admita
que
a
eficiência
do
compressor seja 80%, que a da turbina seja
85% e que a perda de carga no escoamento
entre o compressor e a turbina seja igual a 15
kPa. Determine o trabalho no compressor, na
turbina e o rendimento do ciclo.
Ar entra no compressor de um ciclo ideal de ar padrão frio
Brayton a 100 kPa, 300 K com uma vazão mássica de ar de 6
kg/s. A relação de pressão no compressor é 10 e a temperatura
de entrada de ar na turbina é 1400 K. Para:
k = 1,4
Cpar = 1,0035 kJ/kg.K
Determine a eficiência térmica do ciclo e a potência líquida
desenvolvida em kW