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Ex Parcial 2020 2 A Fuerza Motriz Resuelto
Ex Parcial 2020 2 A Fuerza Motriz Resuelto
Ex Parcial 2020 2 A Fuerza Motriz Resuelto
Fa c ul ta d de Inge nie rí a Me c á ni c a
De pa rta me nto Ac a dé mi c o de I nge ni e ría Apl ic a da
1.- Una central de generación de energía eléctrica opera en media base y una turbina
operando con ciclo simple y con un solo eje desarrollando una potencia de 110 MW
con las siguientes caracteristicas:
Poder calorífico del combustible: 42 000 KJ/kg
Condiciones Ambientales: 15 °C y 0.98 bar
Eficiencia mecánica del conjunto: 0,98
Gasto másico de combustible: 9 Kg/s
Gasto másico de aire: 387 Kg/s
Temperatura de entrada a la turbina: 1 109 °C
Temperatura de salida del compresor: 356 °C
Rendimiento interno del compresor: 0,82
Se le pide que calcule lo siguiente:
a.-Relación de compresión
b.-Rendimiento de la cámara de combustión
c.-Rendimiento interno de la turbina
d.-Rendimiento de la instalación
2.- Se instala una planta de cogeneración constituida por una turbina a gas y una
caldera recuperadora; las necesidades de vapor son cubiertas plenamente por la
caldera recuperadora que recibe gases a 474 °C sin necesidad de quemar
combustible adicional. La turbina a gas tiene una potencia efectiva de 24,8 Mw
además de las siguientes características:
-Condiciones Ambientales: 10°C y 1 bar
-Relación de compresión: 10
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
Fa c ul ta d de Inge nie rí a Me c á ni c a
De pa rta me nto Ac a dé mi c o de I nge ni e ría Apl ic a da
-Temperatura de salida del compresor: 338 °C
-Dosado de la cámara de combustión: 0,017
-Gasto másico de aire: 120 Kg/s
-Rendimiento de la cámara de combustión: 0,96
-Rendimiento de la turbina: 0,86
-Rendimiento mecánico: 0,98
- Poder calorífico: 42 000 Kj/kg
Considere Cp = 1,005 Kj/ Kg °K y ɣ = 1,4, Considere despreciables las perdidas de
carga del circuito
Para la información suministrada se le pide que calcule:
a.- La energía aprovechable de los gases de escape, si se supone que luego de la
entrega de calor en la caldera recuperadora los gases salen de esta a 110 °C
b.- El rendimiento global de la instalación si se conoce que el rendimiento de la
caldera es 0,88
4.- Una central de energía eléctrica de condensación está equipada con dos torres
de enfriamiento de tiro inducido de dos cuerpos cada una, se conoce que el vapor
que descarga en el condensador tiene una presión de 5 bar saturado y la presión
de ingreso de vapor en las turbinas es de 100 bar y 480ºC.
La temperatura (TBH) del ambiente en invierno es de 18°C y en verano 28°C, se
estima la eficiencia del condensador en 0.95% y el factor de corrección de
capacidad de las torres es de 0,75. Si el rango debe mantenerse fijo en 16 ºF. en
Invierno y 14°F en verano Calcule: El flujo de agua necesario en galones/ minuto,
para disipar la carga térmica que produce una central de vapor de 80 MW para las
condiciones ambientales mencionadas