Parcial resuelto de Ciclos de Potencia de Gas

En un ciclo de Joule Brayton abierto, de aire estándar, la presión de entrada es de p1 = 1 bar y t1 = 27 °C, la relación de presiones rp = 8 y la temperatura de entrada a la turbina es de t3 = 727 °C. Además, ηiso = 0,90 (rendimientos isoentrópicos en la turbina y compresor).

Si las condiciones del medio atmosférico son p0 = 100 kPa y T0 = 300 K.

Nota: para el aire cp = 1,004 kJ/kg·K y k = 1,4.

Obtener:

a) Diagramas de instalación, (T-s) y (p-v) del ciclo.

b) Calor entregado q1.

c) Trabajo del compresor, turbina y neto del ciclo.

d) Rendimiento térmico del ciclo.

e) Calor útil de la fuente caliente.

f) Variación de exergía del universo.

g) Rendimiento exergético de todo el ciclo.

Ejercicio resuelto de ciclo Joule-Brayton abierto: cálculo de calor, trabajos, rendimiento térmico, exergía y rendimiento exergético del ciclo.