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• Cesar Alexander Jmz Aranda

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Calcular el peso de vapor, en kg/hora que puede ser descargado por una tobera ideal cuya garganta tenga una sección de 3.23 cm 2 cuando se alimenta con vapor saturado seco a una presión absoluta de 21 bar.

Datos:

m=?

m=? A garganta= 3.23 cm2 = 0.000323 m2 P

entrada a la tobera =

fig. Esquema de la tobera.

21 bar = 21.42 kg/cm2

Formula a utilizar: En esta fórmula se debe despejar la masa del vapor de agua para encontrar lo que se requiere. ( ̇ )( )

̇

( )( )

Donde: ̇ = flujo másico del vapor que circula en kg/seg. A= Área de la garganta de la tobera en m2. V= velocidad del vapor a la salida de la garganta en m/s. = volumen especifico neto del vapor a la presión en m3/kg.

Lo primero que se observo en el problema, son las unidades en la cual trabajaba la tabla de presiones y esto es pasar de BAR a kg/cm 2 y para ello se utilizo la siguiente ecuación:

1 bar = 1.02 kg/cm2 conversión de unidades. 1 bar = 1.02 kg/cm2 21 bar = X X=P1=

(

)(

)

= 21.42 kg/cm2.

Después se analizo el diagrama de la tobera con respecto al fluido de vapor saturado seco en la tabla de termodinámica. Tomando en consideración el vapor de agua sobrecalentado como se muestra en la tabla y en el diagrama.

Fig. Diagrama pv.

Y para encontrar la segunda presión se utilizo la siguiente relación que está en la tabla antes mencionada, esto queda de la siguiente manera:

P*=0.5457 (P0) Donde: P*= presión de salida a la garganta de la tobera. P0= presión inicial a la entrada de la tobera. P*= 0.5457 (21.42 kg/cm2.) P*= 11.69 kg/cm2

Una vez que se ha encontrado la presión de entrada y la presión de salida a la garganta de la tobera, recurrimos a los cálculos de las entalpias (h).

Para la entalpia (h1) se utilizo la presión de entrada y para la entalpia (h2) se utilizo la presión de salida a la garganta de la tobera. P1= 21.42 kg/cm2 P* garganta de la tobera= 11.69 kg/cm2

h1= 673.5564 kcal/kg. h2= 669.5206 Kcal/kg. = 0.0948 m3/kg.

La fórmula de la velocidad es: V2= 91.4 (h1 – h2)1/2

Sustituyendo los datos nos daría como resultado. V2= 91.4 (673.5564 kcal/kg – 669.5206 kcal/kg)1/2 V2= 277.19 m/s.

Sustituyendo los datos en la ecuación para encontrar el peso del vapor en kg/seg y después se convierte para obtener en kg/hrs.

( )( )

(

)(

(

)(

)

)

INTEGRANTES DEL EQUIPO DE LA MATERIA DE PLANTAS TERMICAS: ARANGO EDIZON JOSE MANUEL. CORDERO MENDOZA JUAN ANDRES. LOPEZ HERNANDES ISAAC. MOLANO GUTIERREZ RUFINO. MORALES LARRINZAR FACUNDO. RIVERA GONZAGA OBEIMAR. SANTIAGO RODRIGUEZ SAMUEL ELIUD.