Geschreven door studenten die geslaagd zijn Direct beschikbaar na je betaling Online lezen of als PDF Verkeerd document? Gratis ruilen 4,6 TrustPilot
logo-home
Tentamen (uitwerkingen)

Reheat Rankine Cycle with Open and Closed Feedwater heater

Beoordeling
-
Verkocht
-
Pagina's
5
Cijfer
A+
Geüpload op
04-01-2022
Geschreven in
2020/2021

Problems and Solutions of 1. Ideal Rankine Cycle 2. Ideal Reheat Rankine Cycle 3. Ideal Reheat Rankine Cycle 4. Ideal regenerative Rankine cycle with two open feedwater heaters 5. Rankine cycle with a closed feedwater heater

Instelling
Vak

Voorbeeld van de inhoud

1. A steam power plant operates on a simple ideal Rankine cycle between the specified pressure limits. The
thermal efficiency of the cycle, the mass flow rate of the steam, and the temperature rise of the cooling water
are to be determined.

Assumptions 1 Steady operating conditions exist. 2 Kinetic and potential energy changes are negligible.
Analysis (a) From the steam tables (Tables A-4, A-5, and A-6),
h1 = h f @ 10 kPa = 191.81 kJ/kg
v 1 = v f @ 10 kPa = 0.00101 m 3 /kg
w p ,in = v 1 (P2 − P1 )
3
( ) ⎛ 1 kJ
= 0.00101 m 3 /kg (7,000 − 10 kPa )⎜
⎜ 1 kPa ⋅ m 3



7 MPa
⎝ ⎠ qin
= 7.06 kJ/kg 2
10 kPa
h2 = h1 + w p ,in = 191.81 + 7.06 = 198.87 kJ/kg 1 4
qout
P3 = 7 MPa ⎫ h3 = 3411.4 kJ/kg s

T3 = 500°C ⎭ s 3 = 6.8000 kJ/kg ⋅ K
P4 = 10 kPa ⎫ s 4 − s f 6.8000 − 0.6492
⎬ x4 = = = 0.8201
s 4 = s3 ⎭ s fg 7.4996
h4 = h f + x 4 h fg = 191.81 + (0.8201)(2392.1) = 2153.6 kJ/kg
Thus,
q in = h3 − h2 = 3411.4 − 198.87 = 3212.5 kJ/kg
q out = h4 − h1 = 2153.6 − 191.81 = 1961.8 kJ/kg
wnet = q in − q out = 3212.5 − 1961.8 = 1250.7 kJ/kg
and
wnet 1250.7 kJ/kg
η th = = = 38.9%
q in 3212.5 kJ/kg
W&net 45,000 kJ/s
(b) m& = = = 36.0 kg/s
wnet 1250.7 kJ/kg
(c) The rate of heat rejection to the cooling water and its temperature rise are
Q& = m& q = (35.98 kg/s )(1961.8 kJ/kg ) = 70,586 kJ/s
out out

Q& out 70,586 kJ/s
ΔTcooling water = = = 8.4°C
(m& c) cooling water (2000 kg/s )(4.18 kJ/kg ⋅ °C)

, 2. A steam power plant that operates on the ideal reheat Rankine cycle is considered. The turbine work output and
the thermal efficiency of the cycle are to be determined.

Assumptions 1 Steady operating conditions exist. 2 Kinetic and potential energy changes are negligible.
Analysis From the steam tables (Tables A-4, A-5, and A-6),
h1 = h f @ 20 kPa = 251.42 kJ/kg
T
v 1 = v f @ 20 kPa = 0.001017 m 3 /kg
w p ,in = v 1 (P2 − P1 )
3 5

( ) ⎛ 1 kJ ⎞
= 0.001017 m 3 /kg (6000 − 20 kPa )⎜ ⎟
⎜ 1 kPa ⋅ m 3 ⎟
6 MPa
= 6.08 kJ/kg ⎝ ⎠ 4

h2 = h1 + w p ,in = 251.42 + 6.08 = 257.50 kJ/kg 2

P3 = 6 MPa ⎫ h3 = 3178.3 kJ/kg 20 kPa

T3 = 400°C ⎭ s 3 = 6.5432 kJ/kg ⋅ K 1 6
s
P4 = 2 MPa ⎫
⎬ h4 = 2901.0 kJ/kg
s 4 = s3 ⎭
P5 = 2 MPa ⎫ h5 = 3248.4 kJ/kg

T5 = 400°C ⎭ s 5 = 7.1292 kJ/kg ⋅ K
s 6 − s f 7.1292 − 0.8320
P6 = 20 kPa ⎫ x 6 = = = 0.8900
⎬ s fg 7.0752
s 6 = s5 ⎭
h6 = h f + x 6 h fg = 251.42 + (0.8900 )(2357.5) = 2349.7 kJ/kg
The turbine work output and the thermal efficiency are determined from
wT,out = (h3 − h4 ) + (h5 − h6 ) = 3178.3 − 2901.0 + 3248.4 − 2349.7 = 1176 kJ/kg
and
q in = (h3 − h2 ) + (h5 − h4 ) = 3178.3 − 257.50 + 3248.4 − 2901.0 = 3268 kJ/kg
wnet = wT ,out − w p ,in = 1176 − 6.08 = 1170 kJ/kg
Thus,
wnet 1170 kJ/kg
η th = = = 0.358 = 35.8%
q in 3268 kJ/kg

Geschreven voor

Instelling
Vak

Documentinformatie

Geüpload op
4 januari 2022
Aantal pagina's
5
Geschreven in
2020/2021
Type
Tentamen (uitwerkingen)
Bevat
Vragen en antwoorden

Onderwerpen

€9,73
Krijg toegang tot het volledige document:

Verkeerd document? Gratis ruilen Binnen 14 dagen na aankoop en voor het downloaden kun je een ander document kiezen. Je kunt het bedrag gewoon opnieuw besteden.
Geschreven door studenten die geslaagd zijn
Direct beschikbaar na je betaling
Online lezen of als PDF

Maak kennis met de verkoper
Seller avatar
addybalbale

Maak kennis met de verkoper

Seller avatar
addybalbale Rajni
Volgen Je moet ingelogd zijn om studenten of vakken te kunnen volgen
Verkocht
-
Lid sinds
4 jaar
Aantal volgers
0
Documenten
2
Laatst verkocht
-

0,0

0 beoordelingen

5
0
4
0
3
0
2
0
1
0

Recent door jou bekeken

Waarom studenten kiezen voor Stuvia

Gemaakt door medestudenten, geverifieerd door reviews

Kwaliteit die je kunt vertrouwen: geschreven door studenten die slaagden en beoordeeld door anderen die dit document gebruikten.

Niet tevreden? Kies een ander document

Geen zorgen! Je kunt voor hetzelfde geld direct een ander document kiezen dat beter past bij wat je zoekt.

Betaal zoals je wilt, start meteen met leren

Geen abonnement, geen verplichtingen. Betaal zoals je gewend bent via iDeal of creditcard en download je PDF-document meteen.

Student with book image

“Gekocht, gedownload en geslaagd. Zo makkelijk kan het dus zijn.”

Alisha Student

Bezig met je bronvermelding?

Maak nauwkeurige citaten in APA, MLA en Harvard met onze gratis bronnengenerator.

Bezig met je bronvermelding?

Veelgestelde vragen