Modelagem de uma turbina radial para o ciclo de Rankine orgânico pelo método da linha média

Abstract

A procura por novas fontes de energia útil tem suscitado o uso de fontes de baixo potencial térmico, como solar, geotérmica e térmica residual dos processos industriais. Nesse contexto, o uso de sistemas de geração de energia elétrica operando segundo o ciclo Rankine orgânico é bastante recomendado atualmente. Os fluidos orgânicos se caracterizam por baixo ponto de ebulição a altas pressões, baixo volume específico e possibilitam o uso de sistemas compactos. Entretanto, o uso de fontes de baixo potencial térmico resulta em uma eficiência energética baixa, sendo dispositivo de expansão de bastante importância. O expansor escolhido para o ciclo compreende uma turbina radial. O objetivo do trabalho é realizar o projeto preliminar de uma turbina radial de baixa potência para sistemas térmicos operando segundo um ciclo Rankine orgânico através de modelagem matemática e computacional, utilizando o método da linha média e considerando-se modelos de perdas presentes na literatura e cinco fluidos através do método de otimização do enxame de partículas. O fluido com melhor desempenho é o R123.