04 Nisan 2016 No - Mühendislik Fakültesi

Adı-Soyadı :…………………………………………………….
No
:…………………………
04 Nisan 2016
HR. Ü. Mühendislik Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümü Termodinamik II Arasınavı
S-1) Atık ısısını 37 oC sıcaklığında bir ısıl enerji deposuna veren bir ısı makinesinin ısıl verimi yüzde 36,
ikinci yasa verimi ise yüzde 60'dır. Bu ısı makinasının ısı aldığı kaynağın sıcaklığını hesaplayınız?
S-2) Su buharı adyabatik bir türbine 6 MPa basınç, 600 °C sıcaklık ve 80 m/s hızla girmekte, 50 kPa
basınç, 100 °C sıcaklık ve 140 m/s hızla çıkmaktadır. Akış sürekli olup, türbinin gücü 5 MW'dır.
Çevre sıcaklığı 27 °C olduğuna göre; türbine ait, (a) birim zamandaki tersinir işi hesaplayınız?, (b)
ikinci yasa verimini hesaplayınız?.
S-3) Havayla çalışan ideal bir Diesel çevriminin sıkıştırma oranı 20'dir. Sıkıştırma işleminin
başlangıcında havanın basıncı 95 kPa, sıcaklığı 20 °C olup, çevrimin en yüksek sıcaklığının 2200 K'i
geçmemesi istenmektedir. Çevrimin, (a) ısıl verimini hesaplayınız?, (b) ortalama efektif basıncını
hesaplayınız?, (c) bu çevrimin hangi tür yakıt ve motorlarda kullanılmakta olduğunu belirtiniz?
S-4) Kömür yakarak 300 MW elektrik üreten bir buharlı güç santralinde, su buharı türbine 5 MPa basınç
ve 450 °C sıcaklıkta girmekte ve 25 kPa yoğuşturucu basıncına genişlemektedir. Santralde
kullanılan kömürün ısıl değeri (kömür yandığı zaman açığa çıkan ısı) 29300 kJ/kg'dır. Bu enerjinin
%75'inin kazanda su buharına verildiğini kabul ederek; (a) Bu buharlı güç santralinin hangi
termodinamik çevrime göre çalıştığını belirleyerek, çevrimin T-s diyagramını ve santral bileşenlerini
gösteren şematik şekli çiziniz?, (b) Kazanda birim zamanda suya verilen enerji miktarını
hesaplayınız? (c) Bir saatte tüketilen kömür miktarını (ton olarak) hesaplayınız?, (d) Çevrimde
dolaşan su buharının debisini hesaplayınız?, (e) Santralin çevreye birim zamanda verdiği ısı
miktarını hesaplayınız?, (f) Santral verimini hesaplayınız?
Süre: 90 dakika.
Puan: 1/25, 2/25, 3/25, 4/25
Not: Çizelgeler dışında her şey kapalı. Verilmeyen veya eksik olduğu düşünülen değerler veya bilgiler
için mantıklı ve doğru tahminler yapılabilir. Soru kağıdı sınav sonunda teslim edilecektir.
V2
  h  h0   T0 s  s0  
 gz ,
2
Pv k  Sabit, Tv k 1  sabit, TP 1 k / k  sabit ,
hava için k=1.4, Cv=0.718 kJ/kgK ve Cp=1.005 kJ/kgK, R=0.287 kJ/kg K,
Başarılar.
CEVAPLAR