Ciclo de brayton

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1- Ciclo Brayton
El ciclo de Brayton fue propuesto primero por George Brayton para uso en una maquina de combustión reciprócate que él desarrolló alrededor de 1870. Hoy, esto es usado para turbinas de gas donde solo la compresión y la expansión son procesos que toman lugar en la maquinaria rotativa.
Es un ciclo termodinámico consistente, en su forma más sencilla, en una etapa de compresiónadiabática, una etapa de calentamiento isobárico y una expansión adiabática de un fluido termodinámico compresible. Es uno de los ciclos termodinámicos de más amplia aplicación, al ser la base del motor de turbina de gas, por lo que el producto del ciclo puede ir desde un trabajo mecánico que se emplee para la producción de energía eléctrica o algún otro aprovechamiento caso de las industrias degeneración eléctrica y de algunos motores terrestres o marinos, respectivamente, hasta la generación de un empuje en un aerorreactor
El ciclo Brayton, es también conocido como ciclo Joule o ciclo Froude,
2- Ciclo de una turbina de gas simple con regenerador
Una turbina de gas simple está compuesta de tres secciones principales: un compresor, un quemador y una turbina de potencia. Las turbinas degas operan en base en el principio del ciclo Brayton, en donde aire comprimido es mezclado con combustible es quemado bajo condiciones de presión constante. El gas caliente producido por la combustión se le permite expandirse a través de la turbina y hacerla girar para llevar a cabo trabajo. En una turbina de gas con una eficiencia del 33%, aproximadamente 2/3 del trabajo producido se usacomprimiendo el aire. El otro 1/3 está disponible para generar electricidad, impulsar un dispositivo mecánico, etc.

También se puede aumentar el rendimiento del ciclo, o sea, obtener más energía con la misma cantidad de combustible, empleando parte del calor perdido que se llevan los gases de escape de la turbina, para precalentar el aire a la salida del compresor, antes de su entrada a la cámara decombustión, lo que permite gastar menos combustible para llegar a la misma temperatura de ingreso a la máquina.

Una turbina de gas, es una turbomáquina motora, cuyo fluido de trabajo es un gas. Como la compresibilidad de los gases no puede ser despreciada, las turbinas a gas son turbomáquinas térmicas. Comúnmente se habla de las turbinas a gas por separado de las turbinas ya que, aunquefuncionan con sustancias en estado gaseoso, sus características de diseño son diferentes y cuando en estos términos se habla de gases, no se espera un posible cambio de fase, en cambio cuando se habla de vapores sí.
Las turbinas de gas son usadas en los ciclos de potencia como el ciclo Brayton y en algunos ciclos de refrigeración. Es común en el lenguaje cotidiano referirse a los motores de los avionescomo turbinas, pero esto es un error conceptual, ya que éstos son turborreactores los cuales son máquinas que, entre otras cosas, contienen una turbina de gas.
3- Ciclo de refrigeración de un aire normal
El ciclo de refrigeración de un aire normal se vasa en la refrigeración por compresión consiste en forzar mecánicamente la circulación de un fluido en un circuito cerrado creando zonas dealta y baja presión con el propósito de que el fluido absorba calor en un lugar y lo disipe en el otro.
Una máquina frigorífica por compresión tiene por cometido desplazar energía térmica en forma de calor entre dos puntos. La más sencilla de ellas es la refrigeración por compresión mecánica de una etapa.
La refrigeración por compresión se logra evaporando un gas refrigerante en estado líquido através de un dispositivo de expansión dentro de un intercambiador de calor, denominado evaporador. Para evaporarse este requiere absorber calor latente de vaporización. Al evaporarse el líquido refrigerante cambia su estado a vapor. Durante el cambio de estado el refrigerante en estado de vapor absorbe energía térmica del medio en contacto con el evaporador, bien sea este medio gaseoso o líquido....
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