Questões de Concurso sobre Turbinas termomecânicas (elementos, características e classificação)

O diâmetro das turbinas de um equipamento mede 160 cm.

Se a turbina gira a uma velocidade de 3600 rpm, a velocidade das pontas das pás é, em m/s, aproximadamente, igual a:

Existem diversos tipos de motores que são utilizados para os mais variados fins. Dentre estes destacam-se os motores de combustão, que são amplamente utilizados na propulsão de veículos e na geração de energia elétrica. Aquele que é um exemplo de motor de combustão externa é:

A vazão mássica que entra em uma turbina a vapor d’água é de 1,5 kg/s, e o calor cedido pela turbina é de 15 kW. Determine a potência fornecida pela turbina, desprezando-se a variação da energia potencial. Dados: Velocidade na entrada: 60 m/s Velocidade na saída: 180 m/s Entalpia na entrada: 3180 kJ/kg Entalpia na saída: 2670 kJ/kg

A figura acima mostra o esquema de funcionamento de uma turbina do tipo

Com relação a turbinas, julgue os itens seguintes.

I Turbina a vapor é a máquina térmica que utiliza a energia do vapor sob a forma de energia cinética.

II A turbina é um motor rotativo que converte em energia mecânica a energia de uma corrente de água, vapor d'água ou gás.

III O elemento básico da turbina é a roda ou rotor, que conta com paletas, hélices, lâminas ou cubos colocados ao redor de sua circunferência, de forma que o fluido em movimento produza uma força tangencial que impulsiona a roda, fazendo-a girar.

IV Estator (roda fixa) é o elemento fixo da turbina cuja função é transformar a energia potencial (térmica) do vapor em energia cinética através dos distribuidores.

V Compressor é o órgão cuja função é orientar o jato de vapor sobre as palhetas móveis. No compressor, o vapor perde pressão e ganha velocidade. O compressor pode ser convergente ou convergente-divergente, conforme sua pressão de descarga ser maior ou menor que 55% da pressão de admissão.

A quantidade de itens certos é igual a

Com relação às características construtivas e ao princípio de funcionamento de turbinas a vapor e, há dois tipos de turbinas: as de ação e as de reação. Nas turbinas de reação,

No ciclo Rankine, pode-se aumentar o seu rendimento: reduzindo-se a pressão de condensação ou superaquecendo o vapor a níveis de temperatura mais elevados ou elevandose a pressão na caldeira em combinação com reaquecimento ou pela combinação de todas essas propostas.

No ciclo de turbina a gás com diversos estágios de compressão, é possível algum ganho de eficiência ao se preaquecer o ar entre os estágios, por meio de regeneração, valendo-se da elevada temperatura dos gases de descarga da turbina, após a expansão final.

As turbinas a vapor operam segundo o ciclo Brayton.

Em ciclos de turbina a gás, ganhos de eficiência térmica no compressor e na turbina podem ser obtidos ajustando-se o volume específico do gás para valores reduzidos no compressor e elevados na turbina.

A injeção de água na câmara de combustão de uma turbina a gás afeta apenas a produção de NOx.

Turbinas hidráulicas aproveitam a energia hidráulica do escoamento para a geração de energia elétrica. Acerca das turbinas usadas para geração hidroelétrica, assinale a opção correta.

A figura abaixo representa uma turbina a vapor que perde calor para o ambiente.

Considerando que a turbina possui uma eficiência isoentrópica menor que 100%, analise as seguintes afirmativas:

1. A taxa de geração de entropia na turbina é necessariamente maior que zero.

2. A entropia na saída da turbina pode ser menor que a entropia na entrada.

3. O processo é necessariamente irreversível.

Assinale a alternativa correta:

A figura abaixo representa uma turbina a vapor adiabática. O vapor entra pela turbina com uma vazão mássica m, pressão p1 e entalpia específica h1; e sai com pressão p2 e entalpia específica h2. A eficiência isoentrópica da turbina η é menor que 100%.

A potência mecânica entregue ao eixo desta turbina a vapor é:

Existem vários fatores que causam a diminuição do rendimento térmico de um ciclo real de potência a vapor. Esses fatores podem ser reunidos em duas categorias de perdas: perdas energéticas devido a um isolamento não apropriado e perdas devido a processos irreversíveis no interior do ciclo. Na lista abaixo, são apresentados três fatores de irreversibilidade que diminuem o rendimento térmico. Fator

I - Perda de carga nas tubulações Fator

II - Transferência de calor no interior da caldeira Fator

III - Turbulência no interior da turbina a vapor Considerando a tecnologia utilizada na segunda metade do século XX para usinas termoelétricas operando em ciclo de vapor, esses fatores devem ser listados em ordem crescente de importância, i.e., do fator que causa menor diminuição do rendimento àquele que causa a maior diminuição do rendimento térmico.

A lista correta é:

O diagrama abaixo representa uma turbina a gás reversível e adiabática. O gás entra pela turbina com uma vazão mássica m, pressão p1, entalpia específica h1 e temperatura T1; e sai com pressão p2, entalpia específica h2 e temperatura T2. O calor específico à pressão constante do gás é cpo (que é uma propriedade que varia com a temperatura). Considerando que o gás escoando pela turbina possa ser considerado um gás perfeito, analise as seguintes afirmativas:

Assinale a alternativa correta:

Partindo do presuposto de que a análise termodinâmica é sempre conduzida para um ciclo fechado hipotético, pode-se concluir que a eficiência de uma unidade é devida principalmente ao custo do combustível.