MAK TERMODİNAMİK. ÖDEV 6b-ÇÖZÜM

Transkript

1 MAK - ERMODİNAMİK CRN: 688, 689, 690, 69, AHAR YARIYILI ÖDEV 6b-ÇÖZÜM S barı adyabatk br türbne 6 Ma baın, 600ºC ıcaklık e 80 / ızla rekte, 50 ka baın, 00ºC ıcaklık e 0 / ızla ıkaktadır. ürbnn ücü 5 MW tır. (a ürbnde akan barın debn, (b türbnn adyabatk ern eaplayın. (Müendlk Yaklaşııyla erodnak, Çenel e ole, e.. Derbentl, roble 6-0 (a Aık Ste: ar ürbn (SASA Grş al : 6 Ma, 600ºC, V 80 / Çıkış al : 50 ka, 00ºC, V 0 / S barı tablolarından, 6 Ma 600 C 50 ka 00 C ( > r rş e br ıkışlı ürekl akışlı aık te n kütlenn korn: Gerek türbn ücü: W 5000 kw r rş e br ıkışlı ürekl akışlı aık te n enerjnn korn: ( ke pe ( [( k/ ( Ma 50 ka V V 6 Ma 600ºC V 80 / ar ürbn 5 MW 50 ka 00ºC V 0 / (b Eğer türbnde ternr adyabatk (zantropk enşlee olaydı ( olacaktı. < < oldğndan zantropk enşlee onnda doyş-ıı bar karışıı alnde,50ka olacaktır.,50ka 50ka doya,50ka o C ( 0.9( İzantropk türbn ücü: ( ke pe V V ( ( [( kw

2 5000 ürbnn adyabatk er: η % 8.7 W 5976 İnde 500 ka baınta doyş barı blnan 0. acnde yalıtılış br depo, Şekl 6-5 te örüldüğü b ana aracılığıyla br pton lndr düzeneğne bağlanıştır. Slndr e pton yalıtılış olp, başlanıta pton lndrn tabanına doknaktadır. ton areket ettrek n lndr ndek baıncın 50 ka olaı erekektedr. Daa onra ana braz aılakta e barı lndre akaktadır. Depo ndek baın 50 ka e düştüğünde ana kapatılaktadır. Depoda kalan barın ternr adyabatk br al değş erdğn kabl ederek, (a depo ndek, (b lndr ndek barın on ıcaklığını eaplayın. (Müendlk Yaklaşııyla erodnak, Çenel e ole, e.. Derbentl, roble 6-5 (a A depoy lndr ötern. A deponda kalan bar ternr adyabatk al değşnden eeceğnden dolayı,a,a olacaktır. ütün te olarak öz önüne alınıra: Kapalı te : H O İlk al : (A,A 500 ka,,a.0, V,A 0. (, 50 ka, V, 0, (, 0 Son al : (A,A,A V,A V,A V A 0. (,, 50 ka - Denez al değş Kütlenn korn,a,,a,,,a,a (b,a,a,a,a 500 ka.0,a 50 ka,a,a,a,a <,500ka,A,500ka,A,500ka <,A oldğndan ılak bar,a,a 6.8.6,A ,A A depondak lk aldek e on aldek kütleler: / k 66.9 doya,50ka.7 o C ( 0.906( ( 0.906( VA 0. VA 0.,A.067 k e,a 0.7 k ,A,,A, A k şle enaındak ınır ş: (,,,,, opla ş: ınır,a W K dv V V V dğer W W W,, / k Enerjnn Korn: W U KE E W ( U ( U 0 A

3 ,, ( A ( 0,, ( 0 ( (.067( 56. ( 0.7( 77. A,, A ka da 67. kj/k e 69.6 kj/k dır. <, < oldğndan on alde lndrndek doyş ıı-bar karışıı (ılak bar alndedr. yüzden,.7 o C (, 0.985, doya,50ka Haa, ürekl akışlı br kopreörde 00 ka baın e 7 C ıcaklıktan, 700 ka baınca ıkıştırıl-aktadır. Haanın deb k/dakkadır. Sıkıştıranın (a adyabatk, (b abt ıcaklıkta olaı drnda kopreörü alıştırak n erekl en az ücü eaplayın. Haayı ükeel az, özül ııları ıcaklığa bağlı kabl edn. Knetk e potanyel enerj değşlern al edn. (Müendlk Yaklaşııyla erodnak, Çenel e ole, e.. Derbentl, roble 6-9. Kopreöre en az ü, ıkıştıranın ternr olaı drnda, erlecektr. nedenle (a şıkkında kopreördek ıkıştıra ternr adyabatk, (b şıkkında e ternr abt ıcaklıkta olacaktır. Aık Ste: Kopreör (SASA Grş al : 00 ka, 7ºC Çıkış al : 700 ka Kütlenn Korn (r rş e br ıkışlı ürekl akışlı aık te n: / k/ (a Haanın kopreörde ternr adyabatk ( ıkıştırılaı: 90K r Mükeel azın zantropk ( al değş n, özül ııların ıcaklığa bağlı oldğ kabl edlre: r r abt (. r r K ternr adyabatk (abt (a ternr abt (b Enerjnn Korn (r rş e br ıkışlı ürekl akışlı aık te n ( ke pe ( W (0.0 ( kw (b Haanın kopreörde ternr abt ıcaklıkta ıkıştırılaı: Mükeel az n ( oldğndan, olaı drnda olacaktır. ( ke pe

4 (İknc yaadan eş: ( S δ ( ten,tr olaı nedenyle, ternr abt abt ıcaklıktak al değş n ıı o o 700 ( R ln R ln ( 0.87 ln K 00 Mükeel az n o ( oldğndan, olaı drnda değer yerne konlacak olra: ( kw dr. Heaplanan ( o o W 5.0 kw Hac 0. olan abt acl kapalı br kapta başlanıta Ma baın e yüzde 00 krlk derecende oğtc akışkan- a blnaktadır. Kap br anayla nden. Ma baın e 0ºC ıcaklıkta oğtc akışkan-a akan br borya bağlanıştır. Daa onra ana aılakta, oğtc akışkan-a kaba akakta, kap nde. Ma baınta doyş ıı alne erşldğnde ana kapatılaktadır. (a Kaba ren oğtc akışkan-a kütlen, (b 50ºC ıcaklıktak ereyle olan ıı alışerşn, (c doldra şle ıraındak entrop üretn eaplayın. (Müendlk Yaklaşııyla erodnak, Çenel e ole, e.. Derbentl, roble 6-. R-a 50 C. Ma 0 C R-a 0. (a Aık Ste : Kapana (DADA İlk al : Ma,.0 (doyş bar Son al :. Ma, 0.0 (doyş ıı, V V V Grş al :. Ma, 0ºC SA-a (R-a tablolarından,ma 0.00 Ma,Ma.0. Ma 0.0. Ma 0 C,Ma,.Ma,.Ma,0C,0C 0.90,.Ma 0.96 Depodak lk e on aldek kütleler: V k 0.00 V 0..0 k / k / k ( : doyş bar R-a 50 C. Ma 0 C R-a 0. Kütlenn Korn (DADA n

5 e ( KH k ( : rş al, e : ıkış al (b Enerjnn Korn (DADA n, knetk e potanyel enerj değşler al edldğ zaan, W e e ( KH ( ( 9.9 (.0 (.69 (.95 ( kj 77 (c Entrop Üret (DADA n: S üret e e ere ( ( ( 07.06( 0.96 (.0( 0.6 (.95( kj/k ere ere ere 5 Şeklde örüldüğü b, br bar türbnn alıştırak n jeoteral ıcak yn kllanılaı tekl edlektedr..5 Ma e 80ºC dak yükek baınlı, 00 ka baınta ıı e bar olştran barlaşa odaına kıılaktadır. arlaşa odaından ıı atılaktadır, doyş bar e türbne rekte e türbnden 0 ka e %90 krlk derecende ıkaktadır. ürbnn MW ü ürete ereklye, (a ıcak jeoteral yn kütle debn (k/ blnz. (b ü te n br zaandak entrop üretn eaplayınız. arlaştırıcı e türbn adyabatk kabl ednz. Çere ıcaklığı 5ºC tır..5 Ma 80 C 00 ka.0 00 ka ka 0.9,80C,80C,00ka,00ka,00ka,00ka (a Aık Ste: ürbn (SASA Grş al : 00 ka,.0 Çıkış al : 0 ka, ( ( Kütlenn Korn (br rşl br ıkışlı SASA n:

6 Enerjnn Korn (br rşl br ıkışlı SASA n knetk e potanyel enerj değş al edlre: 0 ( k/ (.5 k / ( (b Aık Ste : Vana e arlaştırıcı (SASA Grş al :.5 Ma, 80ºC Çıkış aller : 00 ka, ka,.0 Kütlenn Korn (SASA n: Enerjnn Korn (SASA n,knetk e potanyel enerj değş al edlre: W ( 0 ( ( 0 ( ( k / ( 65 k/ ( ( (c ü te (ana, barlaştırıcı, türbn aık te olarak elre: Aık Ste : Vanaarlaştırıcıürbn (SASA Grş al :.5 Ma, 80ºC Çıkış aller : 0 ka, ka, 0.0 Kütlenn Korn (SASA n: ü te n entrop üret S üret S üret..5 S üret kw/k R R ere ere.7 k /