Questões de Concurso
Sobre turbinas a vapor (elementos, características e classificação) em engenharia mecânica
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Julgue o item, acerca das características de funcionamentos das turbinas hidráulicas.
A seleção do tipo de turbina para uma aplicação pode ser feita
pela rotação específica, que é o número de rotações por minuto
que uma turbina desenvolve funcionando sob vazão e potência
unitária para a carga hidráulica disponível.
Julgue o item, acerca das características de funcionamentos das turbinas hidráulicas.
Para turbinas hidráulicas semelhantes, são válidas as seguintes relações:
em que n = número de rotações da turbina, P = potência no
eixo da turbina, H = queda disponível e Q = vazão ou descarga
da turbina.
As turbinas Kaplan têm pás fixas ou móveis no rotor. No caso de pás móveis, é possível ajustar individualmente o ângulo de cada pá. Essas turbinas são comuns em quedas d'água elevadas e apresentam pouca flexibilidade de ação diante das variações de capacidade e das variações de velocidade e queda.
As turbinas do tipo Francis são turbinas de reação que recebem a água sob pressão na direção radial e a descarregam em uma direção axial, havendo transformação de energia cinética e de pressão em trabalho. Essas turbinas têm grande campo de rotação específica e podem ser instaladas com eixo horizontal ou vertical, sendo esse último mais comum nas usinas de grande potência.
Turbinas Pelton possuem uma curva de eficiência relativamente plana, com boa performance em diversas condições de operação, sendo particularmente adequadas para quedas d'água elevadas. O rotor é movimentado graças à ação de jatos de água produzidos por bocais tangenciais ao rotor. As velocidades de rotação são maiores ao serem comparadas com outros tipos de turbina, o que acarreta considerável erosão nas pás dos rotores.
Os rotores mostrados nas figuras a, b e c são utilizados nas turbinas do tipo Francis, Kaplan e Pelton, respectivamente.
Relacione alguns dos principais componentes de uma turbina a gás com suas respectivas características apresentadas a seguir.
P - dispositivo responsável por queimar o combustível fornecido na presença de ar.
Q - equipamento que fornece potência para o acionamento do compressor e acessórios.
R - equipamento constituído de uma série de palhetas com seção de perfi l aerodinâmico.
S - dispositivo que reduz a velocidade do ar que é admitido no sistema.
I - Compressor
II - Turbina
III - Câmara de combustão
As associações corretas são:
O diagrama na figura acima representa o ciclo de
Vapor d´água é admitido em uma turbina operando em regime permanente com uma vazão mássica de 2 kg/s. As variações das energias potencial e cinética entre a entrada e a saída da turbina podem ser desprezadas. A taxa de transferência de calor entre a turbina e a vizinhança é de - 50 kW.
Considerando-se que a entalpia na entrada é dada por 3.000 kJ/kg e na saída por 2.250 kJ/kg, a potência, em kW, desenvolvida pela turbina é
O coeficiente de transferência de calor presente na equação que corresponde à lei do resfriamento de Newton não é uma propriedade termodinâmica.
Esse coeficiente é um parâmetro
Julgue o item a seguir, acerca dos processos e conceitos relacionados aos ciclos de turbinas a vapor.
Considerando que um processo de expansão através de uma
turbina a vapor ocorra entre as pressões P1 e P2, que o estado
inicial seja de vapor superaquecido e que o estado final seja
uma mistura de líquido e vapor saturados, então, se o estado
inicial e a pressão final forem os mesmos, as irreversibilidades
associadas a um processo real em uma turbina contribuirão
para a elevação do título da mistura ao final da expansão, em
relação a um processo isoentrópico que ocorreria em uma
turbina ideal.
Julgue o item a seguir, acerca dos processos e conceitos relacionados aos ciclos de turbinas a vapor.
Em um ciclo combinado de turbina a gás e turbina a vapor, a
caldeira do ciclo a vapor é substituída por um trocador de calor
que transfere energia dos gases de exaustão de uma ou mais
turbinas a gás para a substância de trabalho do ciclo Rankine.
Julgue o item a seguir, acerca dos processos e conceitos relacionados aos ciclos de turbinas a vapor.
Em um ciclo a vapor de geração de potência, a eficiência
térmica do ciclo pode ser aumentada pela diminuição da
pressão no condensador, desde que a temperatura de saturação
nesse dispositivo mantenha-se acima da temperatura do meio
para o qual o condensador dispense calor.
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