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Cap. 9 – Sistemas de potência a gás

Cap. 9 – Sistemas de potência a gás. Motores ciclo Otto (ignição por centelha). Motores de combustão interna. Motores ciclo Diesel (ignição por compressão). Trabalho de eixo => Geração de Energia Elétrica. Turbinas a gás (Ciclo Brayton). Sistemas de potência a gás.

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Cap. 9 – Sistemas de potência a gás

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Presentation Transcript

  1. Cap. 9 – Sistemas de potência a gás Motores ciclo Otto (ignição por centelha) Motores de combustão interna Motores ciclo Diesel (ignição por compressão) Trabalho de eixo => Geração de Energia Elétrica Turbinas a gás (Ciclo Brayton) Sistemas de potência a gás Energia cinética => Propulsão Ciclo Stirling (Motor de combustão externa) Ciclo Ericsson

  2. 9.1 – Terminologia de motores

  3. Curso = Distância percorrida pelo cilindro Volume morto = Menor volume possível da câmara do motor Ponto morto superior = Posição do cilindro correspondente ao volume morto Volume máximo = Maior volume possível da câmara do motor Ponto morto inferior = Posição do cilindro correspondente ao maior volume Taxa de compressão = Volume máximo dividido pelo volume morto

  4. 9.2 – Ciclo de ar padrão - Otto

  5. Ciclo Otto ideal Diagrama p-v Diagrama T-s Processo 1-2 = Compressão isentrópica Processo 2-3 = Adição de calor a volume constante Processo 3-4 = Expansão isentrópica Processo 4-1 = Rejeição de calor a volume constante

  6. Análise do Ciclo Otto ideal u3 u2 u4 u1

  7. r = Taxa de compressão = Compressão e expansão isentrópica Análise do Ciclo Otto ideal

  8. Eficiência em função da taxa de compressão – Ciclo Otto ideal

  9. 9.3 – Ciclo de ar padrão - Diesel

  10. Ciclo Diesel ideal Diagrama p-v Diagrama T-s Processo 1-2 = Compressão isentrópica Processo 2-3 = Adição de calor a pressão constante Processo 3-4 = Expansão isentrópica Processo 4-1 = Rejeição de calor a volume constante

  11. Análise do Ciclo Diesel ideal O processo 2-3 , adição de calor a pressão constante, envolve trabalho: Equação da energia:

  12. Equação do gás perfeito rC = razão de corte Compressão e expansão isentrópica Análise do Ciclo Diesel ideal

  13. Eficiência em função da taxa de compressão – Ciclo Otto ideal

  14. 9.4 – Ciclo de ar padrão - Dual

  15. 9.5 – Turbina a gás

  16. Turbina a gás

  17. 9.6 – Ciclo de ar-padrão Brayton Processo 1-2 = Compressão isentrópica Processo 2-3 = Adição de calor a pressão constante Processo 3-4 = Expansão isentrópica Processo 4-1 = Rejeição de calor a pressão constante

  18. 9.6.1 – Calculando as transferência de calor e trabalho

  19. Ar como gás ideal – Calor específico variável Calor específico constante 9.6.2 – Ciclo de ar-padrão Ideal Brayton

  20. Ponto 2 Ponto 3 Ponto 4 Exemplo 9.4 Tabela A.22 – Ar como gás ideal Ponto 1 – h1=300,19 [kJ/kg] – pr1=1,386

  21. Relação de compressão x Eficiência :

  22. 9.6.3 – Irreversibilidades e perdas nas Turbinas a Gás

  23. Exemplo 9.5

  24. 9.7 – Turbinas a gás regenerativas

  25. Exemplo 9.6 h1=300,19 [kJ/kg] h2=579,9 [kJ/kg] h3=1.515,4 [kJ/kg] h4=808,5 [kJ/kg]

  26. 9.8 – Turbinas a gás regenerativas com reaquecimento e inter-resfriamento 9.8.1 – Turbinas a gás com reaquecimento

  27. Exemplo 9.8

  28. 9.8.2 – Compressão com inter-resfriamento

  29. 9.8.3 – Reaquecimento e Inter-resfriamento

  30. 9.10 – Ciclo combinado

  31. 9.9 – Turbinas a gás para propulsão

  32. Oitava lista de exercícios

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