EJERCICIO TERMO

UNIVERSIDA NACIONAL DEL CENTRO DEL PERUFACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA

TERMODINAMICA DE LOS PROCESOS QUIMICOSAPELLIDOS Y NOMBRES: VICTORIA RIVERA Mashyory V SESMTRES

1) Se expande vapor isentropicamente en una tobera convergente/divergente, desde las condiciones de entrada de 1400 kPa, 325°C y una velocidad insignificante, a una presión de descarga de 140 kPa. En la garganta, el área de la sección transversal mide 6 cm2. Determine la relación de flujo de la masa del vapor y el estado de este en la salida de la tobera.SOLUCION:

Para la siguient presion y temperatura: Trabanjando solo con la presion :

INTERPOLANDO :

P hf (kj/kg) hfg (kj/kg) hg(kj/kg) Sf (kj/kg K) Sfg (kj/kg Ksg (kj/kg K)S1 (kj/kg KV1 (m^3/kg) 0.125 444.32 2241 2685.4 1.374 5.9104 7.2844

6.9534 0.18228 0.14 457.994 2232.3 2693.598 1.40976 5.83798 7.247747.0447 0.19129 0.15 467.11 2226.5 2693.6 1.4336 5.7897 7.2233

7.136 0.2003

PARA :

INTERPOLANDO : h1 (kj/kg)300 3040.4 x2 = 1325 3094.95350 3149.5

ASUMIENDO QUE SE DA AL 100 % DE EFICIENCIA :

como es isentropico entonces: S1=S2

TC( CO)

P1 =1400 kPa = 1.4 MPaT = 325 C

P2 =140 kPa = 0.14MPa

P2 =140 kPa = 0.14MPa

)3()(22fgf hhXhh

h2 = 2693.6

hallamos la calidad en ec (1) :

X1 = 0.96522

h'2 = 2615.85

para hallar una minima area transversal:

800 2956.0 294.81775 2948.5 302.12

P = 750 kPa H2 = 2940.8 kj/kg V2 = 309.82 cm3/g725 2932.8 317.97700 2924.9 326.69

cosecuentemente el flujo masico (ṁ) es constante, el cociente v2/u2 es una medida del area, su valor minimo se encuentra al centro del vector hallado:

velocidad: area:

hallando v2/u2 :

ahora hallamos (h2) :

)1()(12 fgf ssXss

)2()(1,

2fgf hhXhh

527.16221 5.592541.20237 5.582

u2 = 555.24769 m/s v2/u2 = 5.580569.47344 5.584583.18093 5.602

A2= 6 cm2 entonces:

reemplazando valores:

ṁ = 1.075 kg/s

cm2.s/kg

En la garganta, el área de la sección transversal mide 6 cm2 :