PROBLEMAS PARA PRESENTAR 1RA FASE
1. Determinar el rendimiento del ciclo Rankine que usa agua como fluido de trabajo, en donde la
presión en el condensador es de 0.0889 atmósferas y a la salida de la caldera se tiene vapor
saturado seco a una presión de 210.44 Bar.
2. Dado un ciclo Rankine ideal simple con una potencia neta de salida de 45 MW, con una presión
de entrada a la turbina de 7 MPa y una temperatura de 500°C, además, con una presión en el
condensador de 0.1 Bar y con un flujo másico en el condensador de 2000 kg/seg. Determinar su
eficiencia, el flujo másico en el caldero y la variación de temperatura en el agua de enfriamiento
luego de pasar por el condensador.
3. Se quema metano con aire atmosférico. El análisis de los productos de combustión es el
siguiente: CO2 = 10%, CO = 0.53%, O2 = 2.37% y, N2 = 87.1%. Calcular la relación aire:combustible,
el porcentaje de aire teórico y plantear la ecuación de combustión balanceada.
4. En un ciclo Rankine, el vapor de agua que sale del caldero entra a la turbina a 45 Bar y 450°C. La
presión en el condensador es de 0.07648 Kgf/cm². El vapor que sale del caldero, ¿es saturado o
sobrecalentado?, fundamente su respuesta. Completar la tabla siguiente mostrando los cálculos
realizados.
h1 (kJ/kg)
h2 (kJ/kg)
h3 (kJ/kg)
h4 (kJ/kg)
Wturbina (kJ/kg)
Qganado (kJ/kg)
Qperdido (kJ/kg)
η (%)
OPCIONAL:
Se tiene un ciclo regenerativo que trabaja con vapor como flujo de trabajo. La presión a la entrada
de la turbina es de 4 Mpa y la temperatura de 450°C. Después de la expansión se extrae algo de
vapor de la turbina para poder calentar el agua de alimentación, en un calentador de contacto
abierto. La presión a la salida de la turbina y en el calentador es de 420kPay el agua sale del
calentador como líquido saturado. El vapor no extraído se expande hasta 7 kPa. Calcular el
rendimiento del ciclo.