Problemas – Energía mecánica y eficiencia
Primer problema
En cierto lugar el viento está soplando de manera estacio- naria a 10 m/s. Determine la energía mecánica del aire por unidad de masa y el potencial de generación de potencia de una turbina de viento con álabes de 70 m de diámetro en ese lugar. Determine también, la generación real de potencia eléctrica si se supone una eficiencia total de 30 por ciento. Tome la densidad del aire como 1.25 kg/m3.
Segundo problema
Se va a generar potencia eléctrica a través de la instala- ción de un turbogenerador hidráulico, en un sitio que está 110 m por abajo de la superficie libre de un depósito grande de agua que puede suministrar ésta a razón de 900 kg/s, de manera uniforme. Si la salida de potencia mecánica de la turbina es de 800 kW y la generación de potencia eléctrica es de 750 kW, determine la eficiencia de la turbina y la eficiencia combinada del turbogenerador de esta planta. Desprecie las pérdidas en los tubos.
Tercer problema
Considere un río que fluye hacia un lago a una velocidad promedio de 3 m/s a razón de 500 m3/s en un lugar 55 m por arriba de la superficie del lago. Determine la energía mecánica total del agua del río por unidad de masa y el potencial de generación de potencia del río completo en ese lugar.
