Engenharia

ENUNCIADOS DE PROBLEMAS COM VAPOR DE ÁGUA
Questões de Desenvolvimento 1) Sintetize a Teoria da Tubeira - subs e supersónica – a partir dos princípios e equações relevantes. 2) Que é Injecção Parcial ? Qual a vantagem de a usar ? Como se determina o Grau de Injeccção a utilizar ? 3) Explique num diagrama T-s que o rendimento de uma turbina é maior que o dos seus andares de pressão.

Questões Prática Num conv.-diverg. simétrico esboce a variação das evoluções de p e C à medida que diminui psaída desde 5 atm até à patm. (por ex.) para pent. = 5 atm (fixa). Justifique os fenómenos dentro e fora da tubeira.

Problema Numa Turbina rudimentar (figura de cima) com pás de altura constante improvisadas a partir de cantoneiras de aço, o vapor entra saturado sêco a 2,0 atm. e uma velocidade de 30 m/s, sendo descarregado para a atmosfera. Responda, justificando bem, às seguintes questões: 1) 2) 3) 4) 5) 6) A Turbina é de ACÇÃO ou REACÇÃO ? Calcule o grau de reacção. As pás fixas dadas são do tipo adequado às condições dadas? Calcule a velocidade do vapor e o ângulo de orientação (α1) à saída das pás fixas (a altura é constante e a espessura é desprezável). Calcule os triângulos de velocidades. Esboce-os com rigor nas pás. O rendimento é máximo para a geometria da pá dada? Porquê ? Ache β1=β2 optimizados e o aumento de rendimento (%) consequente.

Considere que optava pelo Rotor da figura de baixo: 7) 8) 9) Repita as alíneas: 2) , 3) e 4); qual é o grau de reacção agora ? O rendimento é óptimo c/ a geometria da figura? Como o optimiza ? Compare os rendimentos óptimos das soluções (quantitativamente). Comente as vantagens/desvantagens das duas configurações !

Problema Considere uma turbina de acção IDEAL com uma expansão de 4,5 atm. e 230ºC para 0,5 atm. e α1 =18º. a) Quantos andares de velocidade deverá ter se Umax=300 m/s. Explique a sua resposta com curvas η (U/C1). b) Calcule o triângulo de velocidades para 2 andares. Represente-o sobre um esboço da sucessão das