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Las turbinas de vapor suelen generar electricidad como subproducto de la generación de calor a partir del vapor. En termodinámica, una turbina de vapor se considera idealmente como un dispositivo isentrópico. Un proceso isentrópico es aquel en el que no hay cambios en la entropía (la medida del nivel del trastorno). Sin embargo, las turbinas de vapor no se comportan de manera ideal. Para calcular la potencia real de la turbina de vapor, primero deberá calcular la potencia ideal de salida, para lo cual necesitará tres variables: la masa del flujo de vapor, la entalpía del vapor en la entrada de la turbina y la entalpía de vapor en la salida de la turbina.
Paso 1
Utilice la siguiente ecuación para calcular la potencia: W_st = m_w (h_6 - h_7), donde W_st = potencia de la turbina de vapor, m_w = masa del flujo de vapor, h_6 = entalpía de vapor en la entrada de la turbina, h_7 = entalpía de vapor salida de turbina. También necesitará encontrar la entropía en ambos estados. Considere los dos estados de la turbina: los estados de entrada y salida. El estado de entrada de la turbina es fijo, ya que se especifican la presión y la temperatura del vapor entrante. El estado de salida no es fijo, porque solo se especifica la presión.
Paso 2
Consulte las tablas de vapor y obtenga la entalpía y la entropía para el primer estado con la presión y temperatura dadas (la tabla de vapor se proporciona en la sección Recursos de este artículo). Usando la condición isentrópica (s_2s = s_1), el estado de salida puede ser fijo, siempre que conozca la presión y la entropía en este estado. Consultar las tablas de vapor para identificar la fase fluida para obtener posteriormente la entalpía en el estado de salida.
Paso 3
Evalúe la entalpía y la temperatura del estado de salida. Utilice sus variables para calcular la potencia de salida de la turbina de vapor isentrópica, utilizando la ecuación W_st = m_w (h_6 - h_7).
Paso 4
Calcule la salida real, obteniendo la eficiencia adiabática de la turbina junto con la salida isentrópica, calculada en el paso anterior. Calcule la salida real (adiabática) producida utilizando la ecuación W = η_s × w_ideal, donde η_s es la eficiencia de la turbina isentrópica y w_ideal es el trabajo que se produciría si la turbina se comportara isentrópicamente.