Descripción: Ciclos termodinamicos de refrigeracion
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Practica de laboratirio de ciclos de refrigeracion, presentado en la universidad central de venezuela.Descripción completa
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Descripción: Ciclos BRAYTON Problemas
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Descripción: Ciclos Termodinamicos Problemas
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La refrigeración es un proceso que consiste en bajar o mantener el nivel de calor de un cuerpo o un espacio. Considerando que realmente el frío no existe y que debe hablarse de mayor o menor…Descripción completa
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Descripción: componentes de un sistema de refrigeracion compresos marina mercante maquinas de un bquue refrigeracion a bordo funciones dle compresor relacion de compresion recalentamiento de compresor c...
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Tema IV Antiguo Primer Parcial. Un ciclo ideal de refrigeración de gas con tres etapas de compresión con intercooler empleando aire como sustancia de trabajo es considerado. El COP de este sistema debe ser determinado. Asunciones 1 Existen condiciones de operación estable. 2 Aire es un gas ideal con calor es específicos constantes. 3 Cambios de energía cinética y potencial son despreciables. Propiedades Las propiedades del aire a temperatura ambiente son c p = 1.005 kJ/kg·K and k = 1.4 (Tabla A-2a). Análisis A partir de las relaciones isentrópicas,
P T 2 = T 1 2 P 1
( k −1) / k
= ( 253 K)(5) 0.4 / 1.4 = 400.7 K
P T 4 = T 6 = T 3 4 P 3 P 8 T 8 = T 7 P 7
( k −1) / k
15°C
= (288 K)(5) 0.4 / 1.4 = 456.1 K
( k −1) / k
1 = (288 K) 5 × 5 × 5
6
T
2 7 3
5
-20°C
0.4 / 1.4
4
1
= 72.5 K 8
El COP de este ciclo ideal de refrigeración a gas es determinado a partir de COPR =
T 1 − T 8 (T 2 − T 1 ) + 2(T 4 − T 3 ) − (T 7 − T 8 ) 253 − 72.5 (400.7 − 253) + 2(456.1 − 288) − (288 − 72.5)
= 0.673
11-103 Un ciclo regenerativo de refrigeración a gas usando aire como sustancia de trabajo es considerado. La efectividad del regenerador, la tasa de remoción de calor de espacio refrigerado, el COP del ciclo, y la carga de refrigeración y el COP del sistema operado como un ciclo de refrigeración simple deben ser determinados Asunciones 1 Condiciones de estado estable existen. 2 Cambios de energía cinética y potencial son despreciables. 3 Aire es un gas ideal con calores específicos variables. Análisis (a) Para este problema, usamos las propiedades del aire a partir del EES:
T 1 = 0°C → → h1 = 273.40 kJ/kg
. QL
P 1 = 100 kPa s1 = 5.6110 kJ/kg.K T 1 = 0°C
Heat Exch.
P 2 = 500 kPa s 2 = s1
h2 s = 433.50 kJ/kg
6 Regenerator 3 5 4
Heat Exch. . QH
1 2
Turbine Compressor
η C
=
0.80 =
h2 s − h1 h2 − h1 433.50 − 273.40 h2 − 273.40
h2 = 473.52 kJ/kg
→ h3 = 308.63 kJ/kg T 3 = 35°C Para la entrada y salida de la turbine tenemos
T 5 = −80°C → h5 = 193.45 kJ/kg
→ h4 = T 4 = ? η T
=
2
T
· Q H
h4 − h5 h4 − h5 s
0°C
P 4 = 500 kPa s 4 = T 4 = ?
Qrege
1
4 -80°C
P 5 = 500 kPa s 5 = s 4
3
35°C
P 1 = 100 kPa s1 = 5.6110 kJ/kg.K T 1 = 0°C
2s
h5 s =
5s
·6 5 QRefrig
s
Podemos determinar la temperatura a la entrada de la turbina a partir del EES, usando las relaciones de más arriba. Una solución manual requeriría el método de prueba y error.
T 4 = 281.8 K, h4 = 282.08 kJ/kg Un balance de energía en el regenerador nos da
h6 = h1 − h3 + h4 = 273.40 − 308.63 + 282.08 = 246.85 kJ/kg La efectividad del regenerador es determinada a partir de ε regen
=
h3 − h4 h3 − h6
=
308.63 − 282.08 308.63 − 246.85
= 0.430
(b) La carga del refrigeración es
& (h6 − h5 ) = (0.4 kg/s)(246.85 − 193.45)kJ/kg = 21.36 kW Q& L = m
(c) Las potencias de la turbina y el compresor y el COP del ciclo son
& & (h2 − h1 ) = (0.4 kg/s)(473.52 − 273.40) kJ/kg = 80.05 kW W C,in = m & & (h4 − h5 ) = (0.4 kg/s)(282.08 − 193.45) kJ/kg = 35.45 kW W T, out = m COP =
Q& L
& W net,in
=
Q& L
& & W C,in − W T, out
=
21.36 80.05 − 35.45
= 0.479
(d ) El análisis del ciclo de refrigeración a gas simple es como sigue:
h1 = 273.40 kJ/kg h2 = 473.52 kJ/kg
2 T
h3 = 308.63 kJ/kg 35°C
· Q H
2
3
0°C 4s
1 · 4 QRefrig s
P 3 = 500 kPa s 3 = 5.2704 kJ/kg T 3 = 35°C P 1 = 100 kPa