Ciclos De Potencia De Gas

CICLOS DE POTENCIA DE GAS
Los dispositivos o sistemas empleados en producir una salida de potencia neta reciben el nombre de máquinas, y los ciclos termodinámicos que operan se denominan ciclos de potencia.
Los ciclos termodinámicos también se categorizan como ciclos de gas o ciclos de vapor, dependiendo de la fase de fluido de trabajo. En los ciclos de gas el fluido de trabajo permanece enla fase gaseosa por todo el ciclo, en tanto que los de vapor el fluido de trabajo existen en la fase de vapor durante una parte del ciclo y en la fase liquida durante otra parte.
Los ciclos termodinámicos se categorizan de otra manera: ciclos cerrados y abiertos. En los ciclos cerrados el fluido de trabajo regresa a su estado inicial al final del ciclo, en lugar de recircularse. En los motoresde automóvil por ejemplo, los gases de combustión se descargan y se sustituyen por una mezcla fresca de aire-combustible al final de cada ciclo. El motor opera en un ciclo mecánico, pero el fluido de trabajo en este tipo de dispositivo no se somete a un ciclo termodinámico completo.

CONSIDERACIONES BÁSICAS EN EL ANÁLISIS DE CICLOS DE POTENCIA
La mayor parte de los dispositivos que producenpotencia operan en ciclos, el estudio de los ciclos de potencia es una arte interesante e importante de la termodinámica. Los ciclos que se efectúan en los dispositivos reales son difíciles de analizar por la presencia de efectos complicados, como la fricción y la ausencia de tiempo suficiente para establecer las condiciones de equilibrio durante el ciclo. Para hacer factible el estudio analítico deun ciclo, es necesario conservar las complejidades en su nivel manejable y utilizar algunas idealizaciones. Cuando al ciclo real se le eliminan todas las reversibilidades y complejidades internas, se finaliza con un ciclo que se asemeja en gran medida al ciclo real pero conformado por completo de procesos internamente reversibles. Un ciclo de tales características recibe l nombre de ciclo ideal.Los valores numéricos obtenidos del análisis de un ciclo real, no son necesariamente representativos de los ciclos reales y debe tenerse cuidado en su interpretación. El análisis simplificado para diferentes ciclos de potencia que se presenta es de interés práctico, pero también sirve como punto de partida para un estudio más amplio.
Las maquinas térmicas se diseñan con el propósito de convertirotras formas de energía (generalmente en forma de calor) en trabajo, y su desempeño se expresa en términos de la eficiencia térmica ƞt, que es la relación entre el trabajo neto producido por la maquina y la entrada de calor total:
ƞt =W netoQ en o ƞt =W netoq en
Las maquinas térmicas operadas en un ciclo totalmente reversible como el ciclo de Carnot, tienen la eficiencia térmicamás alta de todas las maquinas térmicas que operan entre los mismos niveles de temperatura. Nadie puede desarrollar un ciclo más eficiente que el ciclo de Carnot.
Los ciclos ideales son internamente reversibles pero, a diferencia del ciclo de Carnot, no es necesario que sean externamente reversibles. Pueden incluir irreversibilidades externas al sistema como la transferencia de calor debida a unadiferencia de temperatura finita. La eficiencia térmica de un ciclo ideal, es menor que la de un ciclo totalmente reversible que opere entre los mismos limites de temperatura. Aun es considerablemente más allá que la eficiencia térmica de un ciclo real debido a las idealizaciones empleadas.
Las idealizaciones y simplificaciones empleadas en el análisis de los ciclos de potencia, son:
1. Elciclo no implica ninguna fricción. El fluido de trabajo no experimenta ninguna reducción de presión cuando fluye en tuberías o dispositivos como los intercambiadores de calor.
2. Todos los procesos de expansión y compresión se dan en el modo de cuasiequilibrio.
3. Las tuberías que conectan a los diferentes componentes de un sistema están muy bien aisladas la transferencia de calor por...