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Para refrigerar el condensador de una central nuclear de 1000 MW de rendimiento térmico de 0,33 se va a usar una torre húmeda que enfriará el agua 10 °C. Se pide:

a) Calcular el gasto de agua que debe circular para enfriar el condensador.

b) Calcular el gasto de agua perdido por evaporación.

Datos:

> read"../therm_eq.m":read"../therm_proc.m":with(therm_proc):

> su1:="Aire":su2:="H2O":dat:=[P=1e9*W_,eta=0.33,DT=10*K_];

`:=`(dat, [P = `+`(`*`(0.1e10, `*`(W_))), eta = .33, DT = `+`(`*`(10, `*`(K_)))])

Esquema:

> `:=`(Sistemas, [agua_de_refrig])

> `:=`(Estados, [1, 2])

Eqs. const.:

> Adat:=get_gas_data(su1):Adat:=subs(c[p]=c[pa],R=R[a],M=M[a],T[b]=nada,[Adat]):Wgdat:=get_gas_data(su2):Wgdat:=subs(c[p]=c[pv],R=R[v],M=M[v],[Wgdat]):Wldat:=get_liq_data(su2):Wdat:=op(Wgdat),Wldat:get_pv_data(su2):dat:=op(dat),Const,SI2,SI1:

a) Calcular el gasto de agua que debe circular para enfriar el condensador.

> eqBEcentral:=P=Q1dot-Q2dot;eqR:=eta=P/Q1dot;eqBEw:=Q2dot=mdot*c*DT;sol1:=solve({eqBEcentral,eqR,eqBEw},{Q1dot,Q2dot,mdot});sol1_:=subs(dat,Wdat,sol1):Q1dot_:=subs(dat,subs(sol1,Q1dot)):'Q1dot'=evalf(%/(1e6*W_/MW_),2);Q2dot_:=subs(dat,subs(sol1,Q2dot)):'Q2dot'=evalf(%/(1e6*W_/MW_),2);mdot_:=subs(dat,Wdat,subs(sol1,mdot)):'mdot'=subs(dat,evalf(%,2));

`:=`(eqBEcentral, P = `+`(Q1dot, `-`(Q2dot)))

`:=`(eqR, eta = `/`(`*`(P), `*`(Q1dot)))

`:=`(eqBEw, Q2dot = `*`(mdot, `*`(c, `*`(DT))))

`:=`(sol1, {mdot = `+`(`-`(`/`(`*`(P, `*`(`+`(eta, `-`(1)))), `*`(eta, `*`(c, `*`(DT)))))), Q2dot = `+`(`-`(`/`(`*`(P, `*`(`+`(eta, `-`(1)))), `*`(eta)))), Q1dot = `/`(`*`(P), `*`(eta))})

Q1dot = `+`(`*`(0.30e4, `*`(MW_)))

Q2dot = `+`(`*`(0.20e4, `*`(MW_)))
mdot = `+`(`/`(`*`(0.49e5, `*`(kg_)), `*`(s_)))

b) Calcular el gasto de agua perdido por evaporación.

> eqBEtorre:=Q2dot=mlostdot*h[lv];h[lv]:=subs(c[p]=c[pv],Wdat,T=T0+DT,dat,hlv(T)):'h[lv]'=evalf(%,2);mlostdot_:=subs(sol1_,Wdat,dat,solve(eqBEtorre,mlostdot)):'mlostdot'=evalf(%,2);

`:=`(eqBEtorre, Q2dot = `*`(mlostdot, `*`(h[lv])))

h[lv] = `+`(`/`(`*`(0.24e7, `*`(J_)), `*`(kg_)))
mlostdot = `+`(`/`(`*`(0.84e3, `*`(kg_)), `*`(s_)))

>