Questões de Concurso Sobre turbinas a vapor (elementos, características e classificação) em engenharia mecânica

Turbinas são máquinas presentes em inúmeras aplicações da indústria de petróleo, como nas unidades baseadas no ciclo Rankine e suas derivações, por exemplo.

Dentre os vários tipos de turbina a vapor, observa-se que nas

O reaquecimento em uma turbina a gás

Ao se comparar a máquinas a vapor e a turbinas a vapor, é CORRETO afirmar o seguinte:

Turbinas a vapor são equipamentos acionadores cuja função é transformar a energia térmica em energia mecânica.

Sobre os estágios de funcionamento desses tipos de turbinas, é correto afirmar que:

Uma turbina a gás consome cerca de 0,8 kg/s de combustível. Na entrada de ar, este tem sua velocidade aumentada na turbina para 200 m/s. Dadas as massas específicas de ar e gás (ρ_ar = 1,15 kg/m³ , ρ_gás = 0,63 kg/m³ ), a área de entrada de ar da turbina é A₁ = 0,3 m² e a saída dos gases quentes possui área A₃ = 0,15 m² , conforme a ilustração a seguir.

Considerando que “mach” é uma classificação sobre as velocidades de fluidos, determine o valor de “mach” para o escoamento dos gases quentes na atmosfera da turbina anterior.

(Considere: V_som = 340,29 m/s)

A pressão de vapor é normalmente indicada nas cartas psicrométricas e corresponde à pressão reinante sobre a água numa determinada temperatura, abaixo da qual a água entra em um processo de

Os principais componentes de uma turbina Kaplan, além do rotor, são:

Com relação às pás do rotor, as turbinas de hélice e as turbinas Kaplan são máquinas axiais que habitualmente possuem pás

Ainda com base no tema, a quantidade de calor que o sistema rejeita à fonte fria tem seu valor descrito na alternativa:

Em um sistema de potência a vapor que se comporta de acordo com o ciclo Rankine, o fluido de trabalho fica sujeito a seguinte sequência de processos internamente reversíveis:

Uma caldeira de uma instalação industrial está apresentando baixo rendimento na produção de vapor. Além disso, tem-se recebido reclamações do departamento de meio-ambiente de que a caldeira está com índice de poluição atmosférica acima do usual, com elevada quantidade de monóxido de carbono. Com base nos conceitos de combustão, qual das alternativas a seguir apresenta uma possível causa desse conjunto de problemas e uma possível solução?

A operação de uma turbina a vapor é composta, em geral, pelas fases de partida, acompanhamento e parada.
As opções a seguir apresentam alguns passos que devem ser observados durante o procedimento de partida, à exceção de uma. Assinale-a.

Sobre os tipos de turbinas a vapor, analise as afirmativas a seguir.

I. As turbinas de estágio único são obrigatoriamente turbinas de ação, pois utilizam apenas o estágio do tipo Curtis.

II. O estágio Rateau corresponde ao estágio de velocidade em uma turbina de ação.

III. As turbinas de reação possuem estágio do tipo Parsons e compreendem um disco de palhetas móvel e um disco de palhetas estacionário.

Assinale:

Em um processo industrial, uma caldeira gera vapor saturado com entalpia de 1400 kJ/kg e esse vapor é injetado em uma turbina de condensação de baixa pressão para geração de energia elétrica.

Após a passagem pela turbina, o vapor, com entalpia de 1200 kJ/kg, segue para um condensador com entalpia de 100 kJ/kg. Em seguida, o fluido condensado é bombeado para a caldeira com entalpia de 150 kJ/kg.

Considerando que o ciclo termodinâmico é ideal, a eficiência térmica do processo é de

Relacione os componentes de uma turbina a vapor com suas respectivas funções.

1. Estator

2. Expansor

3. Rotor

( ) Transforma a energia potencial do vapor em energia cinética por meio dos distribuidores.

( ) Orienta o jato de vapor sobre as palhetas móveis.

( ) Transforma a energia cinética do vapor em trabalho mecânico por meio dos receptores fixos.

Assinale a opção que indica a relação correta, de cima para baixo. 

Em relação à classificação das turbinas a vapor, assinale a opção correta.

Uma turbina a vapor de um estágio de impulsão produz 10 kw consumindo 0,5 kg de vapor por segundo. Para as condições do vapor na admissão e a pressão de descarga, a variação da entalpia ao longo da turbina, supondo um processo isentrópico, é de 40 kJ/kg. Nesse caso, o rendimento isentrópico da turbina é igual a:

Sobre o motor de combustão interna, turbinas e compressores, é correto afirmar que:

O título de vapor que deixa a turbina de um ciclo de Rankine aumenta com o(a)

Considere a eficiência isentrópica de uma turbina adiabática, de corrente única, que opera em regime permanente. A eficiência isentrópica pode ser calculada por:  , em que h₁ é a entalpia no estado de entrada, h_2r é a entalpia no estado de saída para o processo real e h_2s é a entalpia no estado de saída para o processo isentrópico. Assim sendo, a alternativa correta é: