El ciclo mostrado en la figura consta de varios dispositivos de flujo

UNIVERSIDAD DE PAMPLONA
TRABAJO DE TERMOFLUIDOS I - VACACIONAL
Profesor José Manuel Ramírez
El ciclo mostrado en la figura consta de varios dispositivos de flujo estable:
1. Compresor, 2. Turbina, 3. Condensador, 4. Cámara de mezcla, 5. Tobera, 6. Intercambiador de calor.
Al condensador entra agua a razón de 5000 L/min, 100 kPa y 32 ºC para ser precalentada por el vapor
saliente de la turbina. El agua sale del condensador a 63 ºC y 80 kPa y se mezcla con otra corriente de agua
que se encuentra a 80 kPa y 44ºC, pasando después por una tobera cuyo diámetro de entrada es 25 cm.
A la salida de la tobera, el flujo de agua lleva una velocidad de 350 m/s y entra a un intercambiador de
calor por el que circula aire caliente a 800 kg/h y 215 ºC.
El vapor saturado saliente del intercambiador de calor, ingresa al compresor que tiene un diámetro de
entrada de 10 cm, se enfría a razón de 10 kJ/s, consume una potencia de 220 KW y tiene un diámetro de
salida de 15 cm. La mezcla sale del compresor con calidad de 83%. Posteriormente se le adiciona calor a
razón de 3200 kJ/min antes de entrar a la turbina, la cual puede generar 50 MW. La presión del vapor que
entra a la turbina es de 6,5 MPa y la presión de salida es de 150 kPa.
Determine:
a. el flujo másico en la tobera
b. la temperatura de entrada del compresor
c. la temperatura de entrada de la turbina
d. la temperatura de entrada del condensador
e. el flujo másico de la turbina