Geschreven door studenten die geslaagd zijn Direct beschikbaar na je betaling Online lezen of als PDF Verkeerd document? Gratis ruilen 4,6 TrustPilot
logo-home
Tentamen (uitwerkingen)

SOLUTIONS MANUAL FOR PRINCIPLES OF TURBOMACHINERY By Seppo A. Korpela || Updated Version 2024 | A+

Beoordeling
-
Verkocht
-
Pagina's
177
Cijfer
A+
Geüpload op
06-06-2024
Geschreven in
2023/2024

SOLUTIONS MANUAL FOR PRINCIPLES OF TURBOMACHINERY By Seppo A. Korpela || Updated Version 2024 | A+ SOLUTIONS MANUAL FOR PRINCIPLES OF TURBOMACHINERY By Seppo A. Korpela || Updated Version 2024

Instelling
Vak

Voorbeeld van de inhoud

PRINCIPLES OF TURBOMACHINERY


SOLUTIONS MANUAL


by




Seppo A. Korpela
Department of Mechanical and Aerospace Engineering
January 2012




Copyright ⃝2011-2012,
c Seppo A. Korpela

, Chapter 2
Exercise 2.1 Steam flows through a bank of nozzles shown in the figure below,
with wall thickness t2 = 2 mm, spacing s = 4 cm, blade height b = 2.5 cm, and
exit angle α2 = 68◦ . The exit velocity V2 = 400 m/s, pressure is p2 = 1.5 bar,
and temperature is T2 = 200 C. Find the mass flow rate.
Given:

b = 2.5 C s = 4 cm t2 = 0.2 cm α2 = 68◦ V2 = 400 m/s

T2 = 200 C = 473.15 K p1 = 1.50 bar = 150 kPa v2 = 1.4443 m3 /kg
Find: Mass flow rate.
Solution:

A2 = b(2 cos α2 − t2 ) = 2.5(4 cos(68◦ ) − 0.2) = 3.25 cm

A2 V2 3.25 · 400
ṁ = = 4 = 0.09 kg/s ⇐
v2 10 · 1.4443
Note that the specific volume could also be approximated as

R̄T2 8.314 · 473.15
v2 = = = 1.457 m3 /kg
Mp2 18 · 150



V1
t1
s
1




t2



α2 2
V2




2

,Exercise 2.2 Air enters a compressor from atmosphere at pressure 102 kPa and
temperature 42 C. Assuming that its density remains constant determine the spe-
cific compression work required to raise its pressure to 140 kPa in a reversible
adiabatic process, if the exit velocity is 50 m/s.
Given: Since the air is stagnant in the atmosphere, its conditions are the stagnation
conditions. The flow is isentropic and
T2 = 42 C = 315.15 K p1 = 102 kPa p2 = 140 kPa V2 = 50 m/s
Find: Specific work done.
Solution: For isentropic flow T ds = dh − vdp leads to dh = dp/ρ. In addition
h0 = h + V 2 /2 is constant. The flow is assumed incompressible because the
pressure changes only slightly and the exit velocity is small.
p 2 − p1 1 2
w= + V2
ρ 2
The density is
p1 102
ρ= = = 1.128 kg/m2
RT1 0.287 · 315.156
so that
140 − 102 502
w= + = 43.95 kJ/kg ⇐
1.128 2 · 1000
Exercise 2.3 Steam flows through a turbine at the rate of ṁ = 9000 kg/h. The
rate at which power is delivered by the turbine is Ẇ = 440 hp. The inlet total
pressure is p01 = 70 bar and total temperature is T01 = 420 C. For a reversible
and adiabatic process find the total pressure and temperature. leaving the turbine.
Given: The flow is isentropic and
T01 = 420 C p01 = 70 bar ṁ = 9000 kg/h Ẇ = 440 hp
Find: T02 and p02 .
Solution:
Ẇ 440 · 0.7457 · 3600
w= = = 131.2 kJ/kg
ṁ 9000
From steam tables h)1 = 3209.8 kJ/kg, s1 = 6.5270 kJ/kg K. At the exit
h02 = h01 − w = 3209.8 − 131.2 = 3078.6 kJ/kg s2 = 6.5270 kJ/kg K
From the superheated steam tables, or using EES,
p02 = 43.58 bar T02 = 348.5 C ⇐


3

, Exercise 2.4 Water enters a pump as saturated liquid at total pressure of p01 =
0.08 bar and leaves it at p02 = 30 bar. If the mass flow rate is ṁ = 10, 000 kg/h
and the process can be assumed to take place reversibly and adiabatically, deter-
mine the power required.
Given: The flow is isentropic and

p01 = 0.08 bar p02 = 30 bar ṁ = 10.000 kg/h

Find: Ẇ .
Solution: For isentropic flow

p02 − p01 30 − 0.08) · 105
w= = = 2.998 kJ/kg
ρ 998
Therefore
10, 000 · 2.998
Ẇ = ṁw = = 8.33 kW ⇐
3600
Exercise 2.5 Liquid water at 700 kPa and temperature 20 C flows at velocity
15 m/s. Find the stagnation temperature and stagnation pressure.
Given: The flow is isentropic and

p = 700 kPa T = 20 K V = 15 m/s

Find: T0 and p0 .
Solution: Since water is incompressible

V2 152
T0 = T + = 20 + = 20.027 = 20.027 C ⇐
2cp 2 · 4187

1 998 · 152
p0 = p + ρV 2 = 700 + = 700 + 122.75 = 812.3 kPa ⇐
2 2 · 1000
Exercise 2.6 Water at temperature T1 = 20 C flows through a turbine with inlet
velocity V1 = 3 m/s, static pressure p1 = 780 kPa and elevation z1 = 2 m. At
the exit the conditions are V2 = 6 m/s, p2 = 100 kPa and z2 = 1.2 m. Find the
specific work delivered by the turbine.
Given: Assuming that the process is isentropic and given that T1 = 20 C, and

p1 = 780 kPa z1 = 2 m V1 = 3 m/s

4

Gekoppeld boek

Geschreven voor

Vak

Documentinformatie

Geüpload op
6 juni 2024
Aantal pagina's
177
Geschreven in
2023/2024
Type
Tentamen (uitwerkingen)
Bevat
Vragen en antwoorden

Onderwerpen

€11,96
Krijg toegang tot het volledige document:

Verkeerd document? Gratis ruilen Binnen 14 dagen na aankoop en voor het downloaden kun je een ander document kiezen. Je kunt het bedrag gewoon opnieuw besteden.
Geschreven door studenten die geslaagd zijn
Direct beschikbaar na je betaling
Online lezen of als PDF

Maak kennis met de verkoper

Seller avatar
De reputatie van een verkoper is gebaseerd op het aantal documenten dat iemand tegen betaling verkocht heeft en de beoordelingen die voor die items ontvangen zijn. Er zijn drie niveau’s te onderscheiden: brons, zilver en goud. Hoe beter de reputatie, hoe meer de kwaliteit van zijn of haar werk te vertrouwen is.
TestsBanks University of Greenwich (London)
Volgen Je moet ingelogd zijn om studenten of vakken te kunnen volgen
Verkocht
1039
Lid sinds
5 jaar
Aantal volgers
191
Documenten
2575
Laatst verkocht
2 dagen geleden
Accounting, Finance, Statistics, Computer Science, Nursing, Chemistry, Biology & More — A+ Test Banks, Study Guides & Solutions

Welcome to TestsBanks! Best Educational Resources for Student I offer test banks, study guides, and solution manuals for all subjects — including specialized test banks and solution manuals for business books. My materials have already supported countless students in achieving higher grades, and I want them to be the guide that makes your academic journey easier too. I’m passionate, approachable, and always focused on quality — because I believe every student deserves the chance to excel. THANKS ALOT!!

Lees meer Lees minder
3,9

158 beoordelingen

5
88
4
22
3
17
2
8
1
23

Recent door jou bekeken

Waarom studenten kiezen voor Stuvia

Gemaakt door medestudenten, geverifieerd door reviews

Kwaliteit die je kunt vertrouwen: geschreven door studenten die slaagden en beoordeeld door anderen die dit document gebruikten.

Niet tevreden? Kies een ander document

Geen zorgen! Je kunt voor hetzelfde geld direct een ander document kiezen dat beter past bij wat je zoekt.

Betaal zoals je wilt, start meteen met leren

Geen abonnement, geen verplichtingen. Betaal zoals je gewend bent via iDeal of creditcard en download je PDF-document meteen.

Student with book image

“Gekocht, gedownload en geslaagd. Zo makkelijk kan het dus zijn.”

Alisha Student

Bezig met je bronvermelding?

Maak nauwkeurige citaten in APA, MLA en Harvard met onze gratis bronnengenerator.

Bezig met je bronvermelding?

Veelgestelde vragen