Protótipo para análise de parâmetros de desempenho de um ciclo Brayton desenvolvido em linguagem Python

Abstract

This work aims to produce a prototype that calculates the efficiency parameters of a Brayton cycle, developed in Python language. The program uses a graphical interface and has the didactic purpose of illustrating Brayton cycles, allowing a better understanding of its operation and design. The program calculates performance parameters and enthalpy, temperature and specific heat data in each state, as well as generates T-s and P-v graphs. It uses ambient temperature, ambient pressure, compressor isentropic efficiency, turbine outlet temperature, combustor head loss, fuel PCI, turbine efficiency, mass air flow and compression ratio as input data. It provides as output data Heat rate, power consumed by the compressor, power produced by the turbine, air/fuel ratio, fuel/air ratio, thermal efficiency, heat supplied by the fuel, fuel mass flow, specific consumption and net power, being these parameters of performance calculated in two ways, by average specific heat and by specific enthalpy.

Este trabajo tiene como objetivo producir un prototipo que calcule los parámetros de eficiencia de un ciclo Brayton, desarrollado en lenguaje Python. El programa utiliza una interfaz gráfica y tiene el propósito didáctico de ilustrar los ciclos de Brayton, permitiendo una mejor comprensión de su funcionamiento y diseño. El programa calcula los parámetros de rendimiento y los datos de entalpía, temperatura y calor específico en cada estado, además de generar gráficos T-s y P-v. Utiliza la temperatura ambiente, la presión ambiental, la eficiencia isoentrópica del compresor, la temperatura de salida de la turbina, la pérdida de carga de la cámara de combustión, el PCI del combustible, la eficiencia de la turbina, el flujo másico de aire y la relación de compresión como datos de entrada. Proporciona como datos de salida Tasa de calor, potencia consumida por el compresor, potencia producida por la turbina, relación aire/combustible, relación aire/combustible, eficiencia térmica, calor suministrado por el combustible, flujo másico del combustible, consumo específico y potencia neta, siendo estos parámetros de rendimiento se calculan de dos formas, por calor específico medio y por entalpía específica.