Questões de Engenharia (Teoria Geral)

Qual é a potência de bombeamento, em J/s, necessária para o escoamento monofásico do refrigerante em um reator PWR, com 500 canais, com área de escoamento de 0,04 m² cada, sabendo-se que a perda de carga, em cada canal, é de 10 N/m² e que a velocidade de escoamento é de 10 m/s?

Um dos parâmetros de projeto para um escoamento de fluido a duas fases (bifásico) é a razão de escorregamento S (slip ratio). Sabendo-se que V_g é a velocidade do vapor e V_f é a velocidade do líquido, S é definido como

Em um escoamento bifásico com transferência de calor, como em reatores BWR, considerando-se A_f como a área de escoamento de líquido e A_g como a área de escoamento de vapor, define-se fração de vazio como

Uma central termonuclear aciona uma turbina a gás, que opera segundo o ciclo de Brayton ideal e apresenta as seguintes características:

• temperatura de entrada do gás = 500 °C

• temperatura de saída do gás = 400 °C

 • entalpia de entrada do gás = 2.500 kJ/kg

• entalpia de saída do gás = 1.500 kJ/kg

• vazão de gás = 1.000 kg/h

• K = 1,35

Nessas condições, a potência da turbina é

Sabendo-se que

• U (coeficiente total de transferência de calor) = 200 W / (m2 x °C),

• A (área através da qual o calor é transferido) = 5.000 m2,

• MT (diferença média de temperatura entre o combustível e o refrigerante) = 40 °C,

a taxa de remoção de calor em um reator nuclear, Q, em MW, é