QUESTIONÁRIO DE MAQUINAS TÉRMICAS I – PROF GIL KEMPERS

QUESTIONÁRIO DE MAQUINAS TÉRMICAS I – PROF GIL KEMPERS

1. Qual a vantagem/característica positiva quanto ao item segurança do uso de ar condicionado?

1. Qual a desvantagem/ característica negativa quanto ao item forças do uso de ar comprimido?

Preparação O ar comprimido requer uma boa preparação. Impurezas e umidade devem ser evitadas, pois provocam desgaste nos elementos pneumáticos. As centrais de produção de ar comprimido modernas têm sistemas de filtragem e secagem eficientes.

Compressibilidade: Não é possível manter uniformes e constantes as velocidades dos pistões, mediante o ar comprimido

Forças: O ar comprimido é econômico somente até uma certa força. O limite é fixado em 20.000 – 30.000 Newtons (2000 – 3000 Kgf em aplicação direta dos cilindros) à pressão normal de trabalho de 7 bar (pressão absoluta), dependendo também do curso e da velocidade dos elementos de trabalho

Escape de ar: O escape de ar é ruidoso, mas com o desenvolvimento de silenciadores, este problema está atualmente solucionado

Custos O ar comprimido é uma fonte de energia muito cara. Porém, o alto custo de energia será, em grande parte, compensado pelos elementos de preço vantajoso e pela grande rentabilidade do ciclo de trabalho.

1. Cite duas ideias que são particularmente importantes para a cinética dos gases?

Duas idéias são particularmente importantes na cinética dos gases:

todo aumento de temperatura acarreta aumento de velocidade das partículas do gás e todo aumento do número de choques das partículas contra as paredes do recipiente acarreta aumento de pressão do gás.

1. Qual a Lei de Boyle? Explique e cite um exemplo prático.

1. Enuncie e explique a 1ª Lei de Gay-Lussac.

A 1ª lei de Gay-Lussac só é válida para transformações isobáricas e diz: Para uma determinada massa gasosa, mantida a pressão constante, o volume é diretamente proporcional à temperatura absoluta. Verificação experimental da 1ª Lei de Gay-Lussac No mesmo cilindro da experiência anterior, colocamos uma massa fixa de um gás determinado e mantemos a pressão constante (sempre o mesmo peso). Notaremos que dobrando, triplicando, quadruplicando a temperatura, o volume do gás irá dobrar, triplicar, quadruplicar, etc.

1. Quais os princípios e funcionamento dos compressores de êmbolo ou pistão?

1. Quais os princípios e funcionamento dos compressores de compressor de turbina?

1. Os compressores de êmbolo linear que suportam até 15 bar são compostos de até quantos estágios?

1. Qual a principal vantagem da utilização do compressor tipo membrana sobre os demais?

Este tipo pertence ao grupo de compressores de pistão. Mediante uma membrana, o pistão fica separado da câmara de sucção e compressão, quer dizer, o ar não terá contato com as partes deslizantes. Este ar , portanto, ficará sempre livre de resíduos de óleo.

Vantagens – não há contato entre o ar produzido e as partes mecânicas do compressor.

1. A afirmação “quanto a rotação, o compressor tipo palheta exerce sobre as paredes da carcaça uma força centrípeta.” Ela está certa ou errada? Justifique.

Certa.

A medida que as palhetas vão passando, comprimindo então o ar nos mesmos. Quando em rotação, as palhetas são, pela força centrífuga, forçadas contra a parede. Devido à excentricidade onde gira o rotor, há um aumento de área na sucção e uma diminuição na pressão.

1. Nos compressores tipo parafuso duplo se faz necessário o arrefecimento do sistema em função do atrito entre as partes e o elevado desgaste da peça. Qual o material mais usado para arrefecimento deste tipo de compressor?

1. Quais as duas versões dos turbocompressores? Esboce o esquema de funcionamento de uma delas e explique seu funcionamento.

1. Os compressores maiores são equipados com que equipamento para dissipar o calor (refrigeração)?

1. Quais as vantagens da utilização da Turbina à gás?

Fluxo contínuo – Ausência de movimento alternativo • Máquina rotativa • Menos problemas de balanceamento – Confiabilidade elevada – Compacta e leve para a elevada potência que produz – Usa diversos tipos de combustível • Mais que ICE e ICO e menos que TV

1. Quais as desvantagens da utilização da turbina à gás? R

Tendência de temperaturas elevadas na câmara • Devido ao fluxo contínuo • É preciso resfriar – Transientes muito lentos • Elevada inércia • Elevada QDM angular • Por ex: partida lenta

1. Cite duas aplicações da turbina à gás.

Aplicações: – Uso aeronáutico • Propulsão a jato, turbopropulsor – Termoelétricas • Em geral, com cogeração

1. Quais as classificações da turbina à gás quanto:

a)impulso; • Transformação de energia térmica em cinética ocorre apenas nos bocais • A pressão só varia nos bocais • Menos comum (no caso de TG)

b)Reação Não existe TG de reação pura • Gás se expande em parte nos bocais e em parte nas palhetas – Canais formados entre palhetas permite expansão do gás – Palhetas possuem perfil aerodinâmico para isso

c)aplicação. TG para propulsão – TG “estática”, para geração de potência de eixo

1. Esboce o esquema e explique o funcionamento do turbofan.

19. Esboce o esquema e explique o funcionamento do afterburner.

20. Esboce o esquema e explique o funcionamento do turbopropulsor.