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como faço para calcular um estagio do ciclo de rankine com reaquecimento

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O ciclo Rankine é o ciclo termodinâmico que mais representa o processo de geração de energia a partir do vapor d´agua.

Contudo, outros fluidos também podem ser utilizados em aplicações especiais, como na geração geotérmica.

Ele se baseia em quatro processos termodinâmicos:

Bombeamento adiabático na bomba - 1 a 2;
Transformação da água em vapor a pressão constante na caldeira - 2 a 3;
Expansão adiabática na turbina - 3 a 4;
Condensação do vapor a pressão constante no condensador -  4 a 1.

vapor

É importante observar que os pontos 1 e 2 são idênticos no diagrama T x S porque o bombeamento adiabático não produz variação de temperatura nem variação de entropia.

Durante a tranferência de calor para a água na caldeira, a temperatura se eleva até o ponto 2´, onde o processo de evaporação se inicia.

A partir deste ponto, a temperatura da mistura água/vapor permanece constante até que todo o líquido tenha se transformado em vapor.

O rendimento térmico do ciclo Rankine é dado por:

eq rend rankine

Onde:

  • wliq é o trabalho líquido executado;
  • qH é o calor fornecido ao sistema;
  • qL é o calor retirado do sistema;
  • wt é o trabalho realizado pela turbina;
  • wb é o trabalho realizado pela bomba.

Considerando que:

eq rankine 2

eq Rankine 3

Onde:

  • hi é a entalpia no estado i.

O rendimento térmico do ciclo Rankine será dado por:

eq rankine 4

2
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