Informe N5 TERMO2

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Universidad Tecnológica De Panamá Laboratorio De Termodinámica II 
 
 
 
 
 
 
LABORATORIO N°5 
Ciclo Rankine Ideal 
 
 
 
 
 
 
Integrantes: 
 
 
 
 
 
Grupo: 
 
Laboratorio B, Termodinámica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9/10/2019 
 
Introducción 
En esta oportunidad utilizaremos nuestros conocimientos sobre el Ciclo Rankine al resolver 
3 problemas con nuestras herramientas que son las tablas termodinámicas y posteriormente 
las graficaremos con ayuda a el software Termograf. 
El ciclo Rankine tiene muchas peculiaridades además de ser el más usado en las industrias la 
peculiaridad que tiene este en específico es su manera de trabajar tanto en la adición de etapas 
de turbinas como en la adición de bombas o compresores para aumentar la eficiencia y estas 
peculiaridades las veremos en este informe. 
 
Problema #1 
En un ciclo de potencia de vapor, la caldera maneja una presión de 20 bar y tiene una 
temperatura a la salida de 360C y se expande a una presión de 0.08 bar. Asumiendo un 
proceso real, encontrar el trabajo neto y la eficiencia térmica del ciclo. 
 
 
 
Problema #2 
Un ciclo Rankine ideal simple que usa agua como fluido de trabajo opera su condensador a 
40C y su caldera a una presión de 3MPa y temperatura a la salida de 300C. Calcule el trabajo 
que produce la turbina, el calor que se suministra en la caldera, y la eficiencia térmica de este 
ciclo. 
 
 
Real 
 
 
 
 
 
Ideal 
 
 
 
 
 
Estado #1 Estado #2 Estado #3 Estado #4 
𝑃1 = 2000𝑘𝑃𝑎 𝑃2 = 2000𝑘𝑃𝑎 𝑃3 = 8𝑘𝑃𝑎 𝑃4 = 𝑃3 
𝑇1 = 360°𝐶 𝑇2 = 360°𝐶 𝑇3 = 41.394°𝐶 𝑇4 = 𝑇3 
𝑘𝑗 
𝑠1 = 3.9165 ⁄𝑘𝑔 ∙ 𝑘 
𝑘𝑗 
𝑠2 = 6.9924 ⁄𝑘𝑔 ∙ 𝑘 
𝑠3 = 𝑠2 𝑠4 = 𝑠1 
𝑘𝑗 ℎ1 
= 1761.5 ⁄𝑘𝑔 
𝑘𝑗 ℎ2 
= 3159.84 ⁄𝑘𝑔 
𝑘𝑗 ℎ3 
= 2190.185 ⁄𝑘𝑔 
𝑘𝑗 ℎ4 
= 1222.706 ⁄𝑘𝑔 
 
 
Problema #3 
Se usa refrigerante 134ª como fluido de trabajo en un Ciclo Rankine ideal simple que opera 
la caldera a 1.4MPa y el condensador a 10C. La mezcla de salida de la turbina tiene una 
calidad de 98%. Determine la temperatura de entrada a la turbina, la eficiencia térmica del 
ciclo y la relación de retroceso de este ciclo. 
 
 
 
 
Conclusión 
El ciclo Rankine es importante para el estudio de calcular la potencia de la turbina y además del 
cálculo del flujo masico como es constante en cada proceso con el ciclo Rankine tenemos más mayor 
producción de energía que en el ciclo Brayton es el más utilizado en las termoeléctricas y es vital su 
estudio para la ingeniería ya que la producción de energía por turbinas es el 65% que produce a nivel 
mundial. 
 
 
Por medio del desarrollo de estos problemas de Ciclo Rankine ideal simple hemos puesto 
nuestros conocimientos aprendidos en práctica identificando los diferentes tipos de proceso 
que se dan en este ciclo, los hemos graficado en Termograf, herramienta que nos brinda 
grafica de las sustancias estudiadas. 
 
 
El ciclo Rankine es un ciclo que opera con vapor, y se utiliza en las centrales termoeléctricas. 
Consiste en calentar agua en una caldera hasta evaporarla y elevar la presión del vapor. 
Mediante estos problemas se pudo reforzar conceptos y ponerlos en práctica. Además, el uso 
del termograf facilitó el trabajo de graficar; a pesar de que no se grafica con los resultados 
obtenidos exactamente, por tabla, ofrece cantidades bastante acertadas.