termodinamik 2 ödev soruları

TERMODİNAMİK 2 ÖDEV SORULARI
1-) Bir imalat işine yönelik gerekli elektrik ve ısı enerjisi bir gaz türbini ve buhar üretimi için bir ısı
değiştiricisine sahip olan kojenerasyon tesisi tarafından karşılanmaktadır. Gaz türbini 100 kPa ve 1200
kPa basınç sınırları arasında iş akışkanı hava olan basit Brayton çevrimine göre çalışmaktadır. Hava
kompresöre 30 C de girmektedir. Yanma gazları 500 C sıcaklıkta türbinden çıkıp ısı değiştiricisine
girmekte ve ısı değiştiricisinden 350 C de çıkmaktadır. Su aynı ısı değiştiricisine 25C de girip 200C
de doymuş buhar olarak çıkmaktadır. Gaz türbininin net gücü 800 kW dir. Kompresörün izantropik
verimi 82, türbinin izantropik verimi 88 olduğunu varsayarak ve özgül ısıların sıcaklıkla değişimini
dikkate alarak;
a) Havanın kütlesel debisini
b) Çevrimin geri iş oranını ve ısıl verimini
c) Isı değiştiricisinde üretilen buharın kütlesel debisini hesaplayın.
2-)Buharlı bir güç santrali 3 MPa ve 50 kPa basınç sınırları arasında basit ideal bir Rankine çevrimine
göre çalışmaktadır. Türbin girişinde buharın sıcaklığı 300C, çevrimde dolaşan buharın kütlesel debisi
35 kg/s dir. Çevrimi doymuş sıvı ve doymuş buhar eğrilerinin de yer aldığı T-s diyagramında
göstererek ısıl verimi ve santralin net işini hesaplayın.
3-) Aşağıda görülen çevrim bir uzay aracında yardımcı güç kaynağı olarak önerilmiştir. İş gören
akışkan argon gazı(çevrim boyunca ideal gaz kabul edilecektir ).Kompresör ve türbin proseslerinin
ikisi de adyabatik olup, ısıtıcı ve soğutucu prosesleri ise sabit basınç altında gerçekleşmektedir
𝑃1 = 𝑃4 = 35 𝑘𝑃𝑎
𝑃2 = 𝑃3 = 140 𝑘𝑃𝑎
𝑇1 = 280 𝐾
𝑇3 = 1100 𝐾
𝜂𝑡ü𝑟𝑏𝑖𝑛 = 80%
𝑊𝑘𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠ö𝑟 = 80%
olarak verilmiştir. Buna göre;
a.) Çevrimi T-S diyagramında gösteriniz.
b.) Çevrimden elde edilen net işi ve çevrimin ısıl verimini hesaplayınız.
NOT:
 Bütün sorular bireysel olarak çözülecektir.
 Birebir aynı olan ödevler değerlendirmeye alınmayacaktır.
 Ödevler 15 Aralık 2015 Salı günü ders saatinde teslim edilecektir.
PROF. DR. İMDAT TAYMAZ