Possible Wirtten Exam Open Questions with Answers

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Energy Conversion Questions 1. Discutere gli effetti sul rendimento dati dall’introduzione di una interrefrigerazione in un ciclo a gas semplice e in un ciclo a gas recuperativo in un’ottica di analisi di secondo principio; o Intercooled Gas Turbine: Due to the intercooling process, the IC has greater losses in combustion, as we are introducing heat over a higher difference of temperature (CMP outlet is similar for both IC and IRC, but without the recuperator the medium temperature sits lower for the IC. Tstack will be higher compared to IRC because it is missing the regeneration part. We will see similar losses due to the intercoolers, ICR will have lower B of expansion, and therefore lower expansion losses. Overhaul IRC will have higher II law efficiencies 2. Al funzionamento medio estivo, la portata massica al camino di un ciclo combinato è minore, uguale o maggiore rispetto a quella in inverno? Motivare la risposta; o Considering the Gas Turbine Only, which defines the exhaust gases mass, 𝑉̇𝑖𝑛 = 𝑚̇ ∗ 𝑅∗𝑇0 𝑀𝑀∗𝑝0 = 𝑐𝑜𝑠𝑡 , so if 𝑇0 ↑, it will mean that 𝑚̇ ↓ 3. Si spieghi, fornendo dei valori di massima, perchè nei cicli combinati il rapporto tra potenza generata dalla turbina a gas e quella del ciclo a vapore cambia nel caso in cui si usi una turbina a gas di tipo aeronautico o industriale; o Aero-derivative GT are designed for maximum efficiency, while Heavy-Duty GT are designed for maximum work, moreover the 𝑚̇ 𝐸𝑋−𝐺𝑎𝑠 of the HD will be way higher, enabling reaching higher steam cycle powers. In percentages, considering modern day CC, the steam cycle in the HD-CC will account for roughly 35% of the total power output, while in the AD-CC, the steam cycle will account for roughly 20-25% of the Total Net Power Output 4. Con riferimento al diagramma TQ di un HRSG ad un…