Back Work Ratio (BWR)
Calcula a razão de trabalho reverso (back work ratio, BWR) de um ciclo de potência, BWR = w_compressor ÷ w_turbina, dividindo o trabalho consumido pelo compressor (ou bomba) pelo trabalho bruto produzido pela turbina. O resultado (adimensional) mostra que fração do trabalho da turbina é reinvestida para comprimir o fluido. Em turbinas a gás (ciclo Brayton) o BWR é alto (0,4–0,6), pois comprimir gás custa caro; em ciclos Rankine a vapor é minúsculo (~0,01), pois bombear líquido é barato. Um BWR alto torna o ciclo sensível às eficiências dos componentes. Informe o trabalho do compressor e o da turbina.
Resultado
—
Back work ratio (razão de trabalho reverso)
Toda turbina produz trabalho, mas parte dele tem de ser devolvida para acionar o compressor (ou a bomba) que comprime o fluido de trabalho. O back work ratio (BWR) mede essa fatia: BWR = w_compressor ÷ w_turbina. É a fração do trabalho bruto da turbina que não sobra como saída útil porque foi reinvestida na compressão. O valor revela o caráter do ciclo. Em uma turbina a gás (ciclo Brayton), comprimir ar é caro e o BWR fica entre 0,4 e 0,6 — mais da metade do trabalho da turbina volta ao compressor! Isso torna a turbina a gás muito sensível às eficiências de seus componentes: pequenas quedas no rendimento do compressor ou da turbina podem zerar o trabalho líquido. Já em um ciclo Rankine a vapor, como a bomba comprime líquido (trabalho mínimo), o BWR é ínfimo, da ordem de 0,01. Por isso ciclos a vapor toleram componentes menos eficientes sem deixar de gerar potência. Informe o trabalho do compressor e o da turbina.
Ferramentas Relacionadas
Efetividade do Regenerador
Calcula a efetividade de um regenerador (recuperador de calor), ε = (T_saída − T_entrada) ÷ (T_quente − T_entrada), comparando o aquecimento real do fluido frio com o aquecimento máximo possível (se ele atingisse a temperatura do gás quente de exaustão). O resultado (entre 0 e 1, ou ×100%) mede a eficácia da troca de calor: um regenerador aproveita o calor dos gases de escape de uma turbina a gás para pré-aquecer o ar antes da câmara de combustão, reduzindo o consumo de combustível e elevando a eficiência do ciclo Brayton regenerativo. Efetividades típicas ficam entre 0,7 e 0,9. Informe as temperaturas de entrada, saída e do gás quente.
Eficiência do Ciclo Rankine
Calcula a eficiência térmica de um ciclo Rankine, η = (w_turbina − w_bomba) ÷ q_caldeira × 100%, dividindo o trabalho líquido (trabalho da turbina menos o consumido pela bomba) pelo calor fornecido na caldeira, todos em kJ/kg. O ciclo Rankine é a base das usinas termelétricas a vapor: a água é bombeada, aquecida e vaporizada na caldeira, expande na turbina gerando trabalho e condensa de volta. O resultado, em %, mede quanto do calor da caldeira vira trabalho útil; ciclos reais ficam em 30–45%. Informe o trabalho da turbina, o trabalho da bomba e o calor da caldeira.
Trabalho do Compressor (Isentrópico)
Calcula o trabalho específico de compressão num ciclo de refrigeração ideal, W = h₂ − h₁, a diferença de entalpia entre a saída e a entrada do compressor (compressão isentrópica, a entropia constante). É a energia que o compressor adiciona ao refrigerante por quilograma — a 'conta de luz' do ciclo. Junto com o efeito refrigerante, define o COP (COP = efeito refrigerante/trabalho). Informe as entalpias na saída e na entrada do compressor.
Os resultados desta ferramenta têm caráter apenas informativo e educativo e não constituem aconselhamento profissional, financeiro, médico, jurídico, tributário ou contábil. Confirme decisões importantes com um profissional qualificado e fontes oficiais.