09 Turbine bifase

Pagina 1

Facendo uso delle tabelle allegate determinare il rendimento isoentropico di espansione di una turbina adiabatica che opera in regime stazionario di cui sono note le condizioni di ingresso (P1 = 200 bar, T1= 500 °C, h1= 3241 kJ/kg, s1= 6,146 kJ/kgK), la pressione in uscita P2 = 7 bar ed il lavoro specifico reale prodotto lreale = 650 kJ/kg. [0,9] DEFINIZIONI IET= ˙lreale ˙lideale Rendimento isoentropico di espansione ˙l=h1−h2 ˙lideale =h1−h2ideale ˙lreale=h1−h2reale sbifase=1− x slx sv=slx  sv−sl=sl x slv DATI I valori di entropia ed entalpia sono ripresi da tabelle differenti, per cui sono leggermente diversi da quelli del testo P1=200 bar=20 MPa P2=7 bar=0,7 MPa T 1=500° C ˙lreale=650 kJ kg h1=3238,2 kJ kg s1=6,14 kJ kg⋅K IET=? SOLUZIONE Conversioni 1 bar=105 Pa 0 ° C=273,15 K Unità di misura P [ Pa]= F l2 [ N m2 ]=[ kg m⋅s2 ] Dal grafico si evince facilmente che s2ideale=s1 trovandosi sulla stessa isoentropica. Per cui: s2ideale =sl@ P2 x slv@ P2 =s1 Ricavo il titolo: x= s1−sl slv = 6,1401−1,9922 4,7158 ≃0,88 Ora posso calcolare h2ideale e quindi ˙lideale h2ideale=hlx hlv h2ideale=697,22 kJ kg 0,88⋅2066,3 kJ kg =2515,564 kJ kg lideale=h1−h2ideale=3238,2−2515,564≃723 Il rendimento isoentropico di espansione è dunque: IET =lreale lideale =650 723 ≃0,9 I grafici sono assolutamente qualitativi e non rappresentano l'andamento reale ma solo una sua approssimazione.