Questões de Engenharia Mecânica do ano 2004

Em uma turbina a gás ocorre aumento da temperatura do fluido (gás perfeito) no processo de compressão e na câmara de combustão. Na turbina, ao contrário, ocorre queda de temperatura. Nesse contexto, julgue os itens subseqüentes.

Partindo do presuposto de que a análise termodinâmica é sempre conduzida para um ciclo fechado hipotético, pode-se concluir que a eficiência de uma unidade é devida principalmente ao custo do combustível.

• C. Certo
• E. Errado

Em uma turbina a gás ocorre aumento da temperatura do fluido (gás perfeito) no processo de compressão e na câmara de combustão. Na turbina, ao contrário, ocorre queda de temperatura. Nesse contexto, julgue os itens subseqüentes.

Transferência de calor, dos gases de descarga da turbina para o gás de descarga do compressor, é benéfico do ponto de vista da eficiência global do ciclo, porém às custas de grande capital inicial para a planta de geração de potência.

• C. Certo
• E. Errado

Em uma turbina a gás ocorre aumento da temperatura do fluido (gás perfeito) no processo de compressão e na câmara de combustão. Na turbina, ao contrário, ocorre queda de temperatura. Nesse contexto, julgue os itens subseqüentes.

Em sistemas regenerativos, de ciclo fechado, a substituição do ar por um outro gás pode reduzir consideravelmente o custo do trocador de calor em função de algumas propriedades deste novo fluido.

• C. Certo
• E. Errado

Uma das alternativas para que se consiga reduzir emissões de gases do efeito estufa e reduzir os custos de geração de potência através de pequenos aumentos de eficiência global consiste em combinar os ciclos Brayton e Rankine. Para uma dada razão de pressão e fluxo mássico de combustível do ciclo Brayton, julgue os itens a seguir.

No ciclo Brayton, o aumento da temperatura de descarga do ar do compressor e a utilização de palhetas de turbina de material cerâmico com palhetas de alto desempenho na turbina a vapor (ciclo Rankine) melhoram o rendimento global do ciclo combinado.

• C. Certo
• E. Errado

Uma das alternativas para que se consiga reduzir emissões de gases do efeito estufa e reduzir os custos de geração de potência através de pequenos aumentos de eficiência global consiste em combinar os ciclos Brayton e Rankine. Para uma dada razão de pressão e fluxo mássico de combustível do ciclo Brayton, julgue os itens a seguir.

A utilização de palhetas cerâmicas na turbina a gás, altas eficiências isentrópicas para o compressor e a turbina a vapor, e diminuição na pressão de condensação do ciclo Brayton melhoram o rendimento global do ciclo combinado.

• C. Certo
• E. Errado

Uma das alternativas para que se consiga reduzir emissões de gases do efeito estufa e reduzir os custos de geração de potência através de pequenos aumentos de eficiência global consiste em combinar os ciclos Brayton e Rankine. Para uma dada razão de pressão e fluxo mássico de combustível do ciclo Brayton, julgue os itens a seguir.

Se o ciclo Brayton opera com 100 kg/s de ar, o ciclo Rankine deve operar com taxas bem menores, devido à diferença de calor específico dos fluidos, o excessivo calor de vaporização da água, o rendimento do recuperador de calor, e a necessidade de preservar tal equipamento de possível condensação do vapor d'água contido nos gases de exaustão do ciclo Brayton, entre outros.

• C. Certo
• E. Errado

Uma das alternativas para que se consiga reduzir emissões de gases do efeito estufa e reduzir os custos de geração de potência através de pequenos aumentos de eficiência global consiste em combinar os ciclos Brayton e Rankine. Para uma dada razão de pressão e fluxo mássico de combustível do ciclo Brayton, julgue os itens a seguir.

Se o ciclo Brayton possui eficiência de 40% e o Rankine de 20%, a eficiência do ciclo combinado é de 60%.

• C. Certo
• E. Errado

Uma das alternativas para que se consiga reduzir emissões de gases do efeito estufa e reduzir os custos de geração de potência através de pequenos aumentos de eficiência global consiste em combinar os ciclos Brayton e Rankine. Para uma dada razão de pressão e fluxo mássico de combustível do ciclo Brayton, julgue os itens a seguir.

O cálculo da eficiência teórica do ciclo combinado pode ser realizado conhecendo-se apenas o PCI (J/kg) e a vazão mássica (kg/s) do combustível, e o calor total, por unidade de tempo, transferido no condensador.

• C. Certo
• E. Errado

Uma das alternativas para que se consiga reduzir emissões de gases do efeito estufa e reduzir os custos de geração de potência através de pequenos aumentos de eficiência global consiste em combinar os ciclos Brayton e Rankine. Para uma dada razão de pressão e fluxo mássico de combustível do ciclo Brayton, julgue os itens a seguir.

Em função dos elevados níveis de pressão de trabalho de ciclos Rankine e considerando-se uma bomba com eficiência isentrópica de 80%, é correto afirmar que 20% da potência fornecida na turbina a vapor é utilizada para acionar a bomba, o restante pode ser utilizado no gerador elétrico.

• C. Certo
• E. Errado

Uma das alternativas para que se consiga reduzir emissões de gases do efeito estufa e reduzir os custos de geração de potência através de pequenos aumentos de eficiência global consiste em combinar os ciclos Brayton e Rankine. Para uma dada razão de pressão e fluxo mássico de combustível do ciclo Brayton, julgue os itens a seguir.

Em um ciclo Rankine operando isoladamente, o reaquecimento do vapor entre múltiplas expansões, combinado com algumas extrações (regenerativos), servem para melhorar o rendimento térmico da planta, bem como diminuir o consumo específico de vapor, para um dado requerimento de potência útil.

• C. Certo
• E. Errado