Administração Pública

Um ciclo termodinâmico de potência a vapor, também conhecido como ciclo Rankine, é amplamente utilizado em termoelétricas e em usinas nucleares, e deve sempre ser bem modelado, de forma a garantir desenvolvimento sustentável para a sociedade. De maneira a aumentar a eficiência do sistema, uma variante deste ciclo utiliza um regenerador aberto, de forma a reduzir o consumo de combustível no gerador de vapor.

A figura a seguir mostra um esquema de funcionamento deste ciclo, com o gráfico T x s (temperatura versus entropia) correspondente.

A equação da conservação da energia é dada por

,em que é a taxa temporal de energia do volume de controle; é a taxa de transferência de calor para dentro do volume de controle; é a potência gerada pelo volume de controle; é o fluxo de massa; h é a entalpia; w é a velocidade média; g é a aceleração da gravidade padrão e z é a cota de altura a partir de uma referência.

Considerando-se a turbina, as bombas e o regenerador aberto adiabáticos, e desprezando quaisquer variações de energia cinética e potencial, a potência líquida gerada pelo ciclo, se ele opera em regime permanente, é representada por