Anderson_Paiva_Máquinas_Térmicas_2

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UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO 
ESCOLA POLITËCNICA DE PERNAMBUCO
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECANICA 
PROFES$OR: Sérgio Peres, Ph.D. 
Aluno: kngn Louy lu Data: 02/12/2021
1 EE de Máquinas Témicas 2 
1) (5,0) Analise a TORRE DE RESFRIAMENTO (TR) utilizada num sistema de condensação de 
vapor que sai da turbina de condensação (baixa pressão) na figura abaixo. Sabe-se que a potëência 
térmica necessária para condensar o vapor saturado que foi utilizado no sistema de geração de 
energia elétrica num ciclo Rankine é de 30 MW. A temperatura da água fria que entra no 
condensador é 25°C (posição 10), ea de saída do condensador, água quente, é 45°C (posição 1). 
A temperatura do ar de entrada na TR (ar frio) é 25°C e a umidade relativa é de 30% (posição 12). 
O ar sai da TR (posição 13) com temperatura de 38° Ce umidade relativa de 95%. 
Pede-se que seja determinado:
a) (1,0) O ponto de orvalho e a umidade absoluta do ar que entra (posição l12) e que sai (posição 
13) da torre de resfriamento.
b) (1,0) O fluxo de água de resfriamento do condensador, em kg/s, que vai ser posteriormente
resfriada na TR (o fluxo de água na posição 10 e 11 éo mesmo); 
c) (1,5) O fluxo de ar necessáiio para resfriar a água de 45°C para 25°C, em m/s, sabendo-se que 
a volume especifico do ar é de 0,855 m/kg; 
d) (1,5) O fluxo de água de complementação (make-up water) necessária para manter o sistema 
da TR funcionando perfeitamente.
Obs.: Assuma que a o sistema é adiabático (não tem perdas de calor para o meio-ambiente) e 
despreze o trabalho das bombas que são utilizadas para bombear água do reservatório (e circular 
no condensador) e também a bomba da água de complementação. 
Ti3 38°C 
13=95% CICLO RANKINE 
Coolng a 
Towei 
= P9, TI = 550'C 
m= 7 kg/s LP Tubne 
Wrubne HP 
Tu bne Tu = 45°C 
** 
1-y 
**************** 
4 MPa, 300'C
Reheat 09 Ti2 = 25°C 
******************** 
Steam 
Geneiator
P3= P2.550'C 3300 kPa Conclese O12 30%% 
De-aeratoi 400'C mass cond 
fhaction 
Oste am sat lqucl 
S00 lPa 
S00 kPay 
water 1eselvou 25'C ima 
makeup 
mu water 
-y Cuculatng
P9 
5 MPa pump 
Open- 6 )PS = P4 mu= 25'C 
Feedwal6 T3 Puump Wecond 
Feedwate 
Pup Wseed 
Heater Tb = 
Conclensate
TS= 40'C 
Rio Capibaribe 
2) (5.0) De modo a diminuir a poluição atmosfërica que tem causado as mudanças climáticas 
no nosso plancta, há um conscnso mundial para diminuir o uso dos combustiveis fösscis 
por combustiveis renovávcis. Devido à csta tratativa, o Laboratório de Combustivcis e 
Encrgia (POLICOM) da universidadc de Pernambuco, em 2021, realizou testes em um 
motor diesel, que uilizava apenas o óleo diesel (B12) como combustivel, e utilizou 
frações maiores de biodiesel para diminuir as emissões de do efeito estufa. A proporção 
utilizada destes combustivcis foi de 70% biodiesele 30% óleo diesel na basc volumétrica
(v/v). 
O biodiesel utilizado foi o biodiesel de sebo de boi com a seguinte composição quimica: 
30% Palmitato de metila (C-H.0:). Massa moleular: 270.457 kg/kmo!: 
35% Estcarato de metila (C1oHO:). Massa molecular: 298.51 kg/kmol: e. 
35% Olcato de metila (C1HoO:). Massa molecular: 296.5 kg/'kmo 
A massa especifica do biodiesel é de 880 kg/m'. Considere a centalpia de formação do 
biodiesel igual ao do diesel para a resolução da letra d desta questão. 
O ólco dicscl utilizado foi o dicscl TT, cujas propriedades estão descritas na Tabcla de 
Termodinamica. A massa cspecifica do ólco dicscl é 853 kg/m'. 
P'ara esta composição de combustivcl. pede-se para determinar, para 100% de ar teórico e 
para um excesso de ar de 50%: 
a) (1.5) A composição volumétrica (molar) dos gases da combustão (emissöcs): 
b) (1,0) A relação ar-combustível na base molar; 
c) (1,0) A relação ar-combustivel na base de massa; 
d) (1,5) A temperatura adiabática da chama, cm K.