Compresor de Aire
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Problema 2: En un compresor entra aire en condiciones ambiente de 100kPa y 17ºC con una velocidad de 20m/s y sale a 1MPa, 327ºC y 120m/s. El compresor se enfría por medio del aire del ambiente a 17ºC y a una relación de 1500kJ/min. La potencia de entrada en el compresor es de 300kW. Determine a) el flujo de masa de aire que circula por el compresor b) El incremento total de entropía. Proceso real, ideal o imposible. c) Las áreas de los ductos de entrada y salida Salida: Ambiente: Entrada: Pe 100 := Ps 1000 := T0 17 273 + 290 = := Te 17 273 + 290 = := Ts 327 273 + 600 = := Q 1500 60 25 = := en kW Vele 20 := Vels 120 := W 300 := en kW he 290.2 := hs 607 := Primera ley: m he 1 2 Vele 2 ⋅ + ⋅ W + Q - m hs 1 2 Vels 2 ⋅ + ⋅ = a ) Flujo másico de aire m W Q - hs he - 1 2 1000 ⋅ Vels 2 Vele 2 - ( 29 ⋅ + 0.849 = := en kg/s 30 % b ) Incremento total de entropía Cp 1.04 := R 0.287 := ∆Ss m Cp ln Ts Te ⋅ R ln Ps Pe ⋅ - ⋅ 0.081 = := ∆S0 Q T0 0.086 = := 40 % ∆Stotal ∆Ss ∆S0 + 0.167 = := en kJ/K Proceso real c ) Ae m Vele Pe R Te ⋅ ⋅ 0.035 = := en m2 30 % As m Vels Ps R Ts ⋅ ⋅ 0.00122 = := en m2
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Problema 2: En un compresor entra aire en condiciones ambiente de 100kPa y 17C con
una velocidad de 20m/s y sale a 1MPa, 327C y 120m/s. El compresor se enfra por
medio del aire del ambiente a 17C y a una relacin de 1500kJ/min. La potencia de
entrada en el compresor es de 300kW. Determine
a) el flujo de masa de aire que circula por el compresor
b) El incremento total de entropa. Proceso real, ideal o imposible.
c) Las reas de los ductos de entrada y salida
Salida: Ambiente: Entrada:
Pe 100:= Ps 1000:= T0 17 273+ 290=:=
Te 17 273+ 290=:= Ts 327 273+ 600=:= Q 150060
25=:= en kW
Vele 20:= Vels 120:=W 300:= en kW
he 290.2:= hs 607:=
Primera ley:
m he12
Vele2+
W+ Q m hs 12
Vels2+
=
a ) Flujo msico de aire
mW Q
hs he1
2 1000Vels2 Vele2( )+
0.849=:= en kg/s30 %
b ) Incremento total de entropaCp 1.04:= R 0.287:=
Ss m Cp ln TsTe
R lnPsPe
0.081=:=
S0 QT0
0.086=:=40 %
Stotal Ss S0+ 0.167=:= en kJ/K Proceso real
c )Ae
m
VelePe
R Te
0.035=:= en m2
30 %As
m
VelsPs
R Ts
0.00122=:= en m2
