Cap. 9 – Sistemas de potência a gás

1. Cap. 9 – Sistemas de potência a gás Motores ciclo Otto (ignição por centelha) Motores de combustão interna Motores ciclo Diesel (ignição por compressão) Trabalho de eixo => Geração de Energia Elétrica Turbinas a gás (Ciclo Brayton) Sistemas de potência a gás Energia cinética => Propulsão Ciclo Stirling (Motor de combustão externa) Ciclo Ericsson

2. 9.1 – Terminologia de motores

4. Curso = Distância percorrida pelo cilindro Volume morto = Menor volume possível da câmara do motor Ponto morto superior = Posição do cilindro correspondente ao volume morto Volume máximo = Maior volume possível da câmara do motor Ponto morto inferior = Posição do cilindro correspondente ao maior volume Taxa de compressão = Volume máximo dividido pelo volume morto

5. 9.2 – Ciclo de ar padrão - Otto

6. Ciclo Otto ideal Diagrama p-v Diagrama T-s Processo 1-2 = Compressão isentrópica Processo 2-3 = Adição de calor a volume constante Processo 3-4 = Expansão isentrópica Processo 4-1 = Rejeição de calor a volume constante

7. Análise do Ciclo Otto ideal u3 u2 u4 u1

8. r = Taxa de compressão = Compressão e expansão isentrópica Análise do Ciclo Otto ideal

9. Eficiência em função da taxa de compressão – Ciclo Otto ideal

10. 9.3 – Ciclo de ar padrão - Diesel

11. Ciclo Diesel ideal Diagrama p-v Diagrama T-s Processo 1-2 = Compressão isentrópica Processo 2-3 = Adição de calor a pressão constante Processo 3-4 = Expansão isentrópica Processo 4-1 = Rejeição de calor a volume constante

12. Análise do Ciclo Diesel ideal O processo 2-3 , adição de calor a pressão constante, envolve trabalho: Equação da energia:

13. Equação do gás perfeito rC = razão de corte Compressão e expansão isentrópica Análise do Ciclo Diesel ideal

14. Eficiência em função da taxa de compressão – Ciclo Otto ideal

15. 9.4 – Ciclo de ar padrão - Dual

16. 9.5 – Turbina a gás

17. Turbina a gás

21. 9.6 – Ciclo de ar-padrão Brayton Processo 1-2 = Compressão isentrópica Processo 2-3 = Adição de calor a pressão constante Processo 3-4 = Expansão isentrópica Processo 4-1 = Rejeição de calor a pressão constante

22. 9.6.1 – Calculando as transferência de calor e trabalho

23. Ar como gás ideal – Calor específico variável Calor específico constante 9.6.2 – Ciclo de ar-padrão Ideal Brayton

24. Ponto 2 Ponto 3 Ponto 4 Exemplo 9.4 Tabela A.22 – Ar como gás ideal Ponto 1 – h1=300,19 [kJ/kg] – pr1=1,386

26. Relação de compressão x Eficiência :

27. 9.6.3 – Irreversibilidades e perdas nas Turbinas a Gás

29. Exemplo 9.5

30. 9.7 – Turbinas a gás regenerativas

31. Exemplo 9.6 h1=300,19 [kJ/kg] h2=579,9 [kJ/kg] h3=1.515,4 [kJ/kg] h4=808,5 [kJ/kg]

32. 9.8 – Turbinas a gás regenerativas com reaquecimento e inter-resfriamento 9.8.1 – Turbinas a gás com reaquecimento

33. Exemplo 9.8

34. 9.8.2 – Compressão com inter-resfriamento

35. 9.8.3 – Reaquecimento e Inter-resfriamento

36. 9.10 – Ciclo combinado

39. 9.9 – Turbinas a gás para propulsão

41. Oitava lista de exercícios