2ºtrabalho de ta

7/24/2019 2trabalho de TA

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INSTITUTO SUPERIOR DE ENGENHARIA DE LISBOA

rea Departamental de Engenharia Mecnica

Trabalho 2Sim!lad"r de Gerad"r de #ap"r

Termodinmica AplicadaDocente: $atarina leal

Gr!p" %Andr& Dia' ( n)*+,-% ( ./0i" Oli1eira ( n) 23453 (6"ana 7!it&ri" (

n)28,5*Semestre de inverno 2015-2016

outubro de 2015

9ndice


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Term"dinmica aplicada( Gerad"r de #ap"r

Intr"d!;!eced"r C%8@============================================================================%

Rea>!eced"r C4*@=================================================================================%

Perda'========================================================================================================= %

P"tncia t&rmica di''ipada pel"' F!m"'@=================================================%

Rendiment"=================================================================================================-

M&t"d" diret"===========================================================================================-

M&t"d" da' perda'=================================================================================83


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Intr"d!;!e interagem entre 'i@ circ!it" de

/g!areFrigera;!mica d"

me'm" >!e 'etran'F"rmar/ emenergia t&rmica atra1&'

d" pr"ce''" dec"m0!'t!ecirc!la ne''e' me'm"' t!0"'= imp"rtante 'alientar >!e e'ta /g!a >!ecirc!la n"' t!0"' a>!at!0!lare' pertence / a" circ!it" /g!a1ap"r= 'ada d" ec"n"miad"r a /g!a enc"ntraJ'e ainda em e'tad" l>!id"'!0arreFecid"= A par de'te circ!it" arJF!m"' ei'te !m 1entilad"r prim/ri"de ar in'talad" n" t"p" da inFrae'tr!t!ra >!e 'er/ re'p"n'/1el p"r admitirar >!e p"r c"ntact" c"m a' parede' da F"rnalha 'e enc"ntra m!nid" dealg!ma energia t&rmica=


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E'ta energia na a!'ncia de'te 'i'tema 'eria de'perdi;ada ma' a''ime'te ar >!ente >!eentra em c"ntact" c"m " circ!it" principal arJF!m"' '"Fre ganh"' de energiap"r perm!ta de cal"r c"m e'te 'i'tema e p"'teri"rmente & reinectad" naF"rnalha " >!e "ptimia " rendiment" d" cicl"=

De'cri;!eima de c"m0!'t1el= !m 'i'temaFechad" p"i' apena' "c"rrem tr"ca' de energia e n!id"= Ol>!id" ainda '!0arreFecid" 'ai d" 0arrilete de'cend" p"r gra1idade a"'pain&i' de 1ap"ria;!e gera tra0alh" mecnic"= E'ta epan'!e em term"' de F!nci"nament" 'ea''emelha a !m '"0rea>!eced"r tend" c"m" p"tencial "0ecti1" pre1enir "

eFeit" er"'i1" '"0re a' p/' da t!r0ina >!and" " 1ap"r F"r reen1iad" para "'patamare' de m&dia e 0aia pre''


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de'te 1al"r c"n'ideraJ'e !ma pre'en;a pre!dicial de g"tc!la' de /g!a na'p/' da t!r0ina= O rea>!eced"r & !m c"mp"nente "pci"nal ne'te tip" decaldeira'=

De'cri;!id" c"mprimid" a !madeterminada temperat!ra e pre''!id" c"mprimid" p"i' atemperat!ra >!e atingi! dep"i' d" a>!eciment" dada a pre''!eced"r para garantir >!e entrada da t!r0ina ei'ta 1ap"r'"0rea>!ecid"= O 1ap"r a entrar na t!r0ina de1er/ 'er " mai' 'ec" p"''1elpara e1itar a ei'tncia de partc!la' hmida' >!e p"dem daniKcar a' p/'da t!r0ina=O 1ap"r '"0rea>!ecid" >!e 'ai da t!r0ina epande e perde pre''!eced"r >!e lhe 1ai F"rnecercal"r para ele1ar n"1amente a temperat!ra i'"0aricamente= Dep"i' de 'era>!ecid" & reen1iad" para a t!r0ina para pr"d!ir mai' tra0alh"=O 1ap"r >!e 'ai n"1amente da t!r0ina epande e perde pre''!id" 1ap"r 'at!rad" 'eg!e at& 0"m0ac"mprime e ganha pre''!id" 'at!rad"=

Sim!la;!eced"r

O '"FtVare !tiliad" eige >!e " inci" de pr"ce''" 'e Fa;a de F"rma man!alat& 'e atingir !m patamar de pre''!e a pre''!e le1a a >!e " >!eimad"r 'e de'lig!ede imediat" & de 835MPa=Se a alimenta;!eimad"r=De re't" tent/m"' manter " n1el da mi't!ra n" n1el p"0re i't" & c"m!ma >!antidade de ar >!e e1ite " de'perdci" de c"m0!'t1el n!e a


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partir d" 1al"r de pr"d!;!antidadepr"d!ida=

.iem"' d!a' eperincia'@ !ma c"m !m ca!dal m/''ic" de *,t"nh e "!traa ,5t"nh=


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$icl" de Ran?ine

Dad"'

1Simula!o

#al"re'"Simulador#

#al"re'"$nidades

S%'ress!o na (aldeira -2* 0ar -2*3 ?Pa

'ress!o ) sa*da do Sobrea+uecedor -*8 0ar -*83 ?Pa'ress!o ) entrada do ,ea+uecedor 8, 0ar 8,33 ?Pa

'ress!o ) sa*da do ,ea+uecedor 82% 0ar 82%3 ?PaTemperatura da .ua na /omba de

Alimenta!o 438 )$ 2+285 W Temperatura ) sa*da do conomiador 452 )$ 54+85 W

Temperatura ) sa*da do Sobrea+uecedor 54* )$ +-,85 W Temperatura ) entrada do ,ea+uecedor *33 )$ 5+*85 W

Temperatura ) sa*da do ,ea+uecedor 22* )$ +8,85 W Temperatura do Ar 8* )$ 43,85 W

Temperatura dos ases de scape 8,* )$ 2*,85 W

(audal do Ar*8-,%8%5,

m*h%%% m*'

(audal do (ombust*vel 4+38,458 ?gh 3+5 ?g'(audal da 3.ua

*8 m

*

h 333%888 m

*

'(audal do 4apor *, th 83 ?g'


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$/lc!l"'

Ne'ta parte d" tra0alh" irem"' rec"rrer a" pr"grama XYSTEAMYY para p!der

determinar t"d"' "' 1al"re' >!e nece''itarem"' para "' c/lc!l"' F!t!r"'='ont

o'ress

!o"'a#

Temperatura "(#

stado ntalpia"78.#

4olumeespec*9co

"m8.#6 -2*3 438 Li>!id"

S!0arreFecid"%5-=%4,2 3=33885%

; -2*3 452 Li>!id"S!0arreFecid"

8832=-+5

< -2*3 *3,=+ #ap"r Sat!rad" 4+*+=,3-1 -*83 54* #ap"r

S"0rea>!ecid"*223=3,8

2 8,33 *33 #ap"rS"0rea>!ecid"

*3*5=3%4

82%3 22* #ap"rS"0rea>!ecid"

**2+=+8%

$a!dal M/''ic" da g!a@

mgua=Caudal volumtricodagua

Volumeespecifico dagua =

Vv

=0.008111

0.001158=7

kg

s

O 1"l!me e'pecKc" da /g!a F"i determinad" !'and" " p"nt" 2 >!e 'ereFere ' Pr"priedade' d" l>!id" '!0arreFecid" e d" 1ap"r '"0rea>!ecid""nde F"i intr"d!id" !ma temperat!ra de 438Z$ a !ma pre''


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'"0rea>!ecid" "nde F"i intr"d!id" para a entalpia h6 !ma

temperat!ra de 438Z$ a !ma pre''!eced"r C4*@


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Para determinar a' entalpia' h2 e h3 F"i !'ad" " p"nt" 2 >!e 'e

reFere ' Pr"priedade' d" li>!id" '!0arreFecid" e d" 1ap"r

'"0rea>!ecid" "nde F"i intr"d!id" para a entalpia h2 !ma

temperat!ra de *33Z$ a !ma pre''


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arra'tada' pel"' ga'e'= Na >!eima de c"m0!'t1ei' 'Qlid"' e'taperda "c"rre e''encialmente de1id" a partc!la' de c">!e retirada'da "na de c"m0!'t!id"' "! ga'"'"' e'ta perda de energiaapre'entaJ'e na F"rma de partc!la' 'Qlida' "! de partc!la' de

F!ligem >!e p"dem 'er F"rmada' na' "na' de c"m0!'tterno da caldeira@E'ta' perda' "c"rrem de1id" a" c"rp" etern" da caldeira p"''!ir!ma temperat!ra acima da temperat!ra am0iente= 7!and" i't"

ac"ntece & realiada !ma h"m"geneia;


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M&t"d" da' perda'

#=(1Qgasesdeescape+Qperdido

Qcombustivel)100=(1

1254.37+1369.42431552.5

)100

#=91.68

Qperdido=Qcombustivel( Q67+Q78+Q81+Q23+Q gasesde escape)

Qperdido=31552.5(2451.486+16326.34+7024.52+3126.36+1254.37 )

Qperdido=1369.424kJ

s

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