CICLOS TERMODINAMICOS


CICLOS TERMODINAMICOS PARA MOTORES


CONTENIDO.

CICLO TERMODINÁMICO……………………………………………………………….1
MOTOR TERMICO………………………………………………………………………2
REPRESENTACION TERMODINAMICA DE UN CICLO…………………………..3
MOTOR DE CARNOT…………………………………………………………………3
CICLO DE CARNOT…………………………………………………………………….4
CICLO DE RANKINE………………………………………………………………….5
CICLO DE BRAYTON……………………………………………………………….9
CICLO DESTIRLING……………………………………………………………….13
PRINCIPIOS DE MOTORES TERMICOS………………………………………16
ELEMENTOS DEL MOTOR DE COMBUSTION INTERNA…………………..16
CICLO OTTO……………………………………………………………………….18
CICLO DIESEL…………………………………………………………………….20
PARAMETROS PARA TODOS LOS MOTORES DE COMBUSTION INTERNA..22










CICLOS TERMODINAMICOS DE POTENCIA PARA MOTORES.

CICLO TERMODINAMICO.
Un ciclo termodinámico es un proceso oconjunto de procesos por los que un sistema va evolucionando volviendo al mismo estado inicial.
En todo proceso, el trabajo realizado no depende solo del trabajo inicial y final sino que también depende del camino seguido, ya que el área bajo la curva, que representa el trabajo realizado, puede ser diferente.


Para que una maquina térmica pueda realizar el trabajo neto, es necesario quetrabaje entre dos focos de calor, un foco caliente del cual extraemos calor Q1 o Qc y un foco frio al cual cedemos calor Q2 o Qf, cuya formula para buscar este trabajo es Q1 - Q2 = w.
Para empezar a definir los ciclos termodinámicos denominemos según la grafica lo que es un proceso abierto y un proceso cerrado. En un proceso abierto, no coincide el punto inicial con el punto final y en un procesocerrado, coinciden el punto inicial con el punto final.
Todo sistema termodinámico posee una energía interna de la que no se conoce su valor pero si podemos conocer la variación que puede sufrir. Si tenemos un sistema como el de la figura:


Los ciclos termodinamicos permiten:
a) Convertir calor en trabajo por la interaccion con dos focos termicos – maquinas o motores termicos. Se describen ensentido horario.
b) Pasar calor de un foco frio a otro a mayor temperatura-frigorificos o bombas de calor. Se describen en sentido antihorario.



Los ciclos termodinamicos principales son:
a) Ciclo de Carnot.
b) Ciclo de Rankine.
c) Ciclo de Brayton.
d) Ciclo de Stirlin.

MOTOR DE CARNOT.
Nicolas Leonard Sadi Carnot ( ingeniero frances) estudio un motor termico en el que:
1. Al motorse le suministra energia en forma de calor a temperatura elevada.
2. El calor realiza un trabajo mecanico.
3. El motor cede calor a temperatura inferior.


A) CICLO DE CARNOT.

B) CICLO DE RANKINE.


El calor suministrado por una fuente externa se convierte parcialmente en trabajo utilizando normalmente agua. Se aprovecha la entalpia del cambio de fase.RENDIMIENTO DEL CICLO RANKINE.

CICLO DE RANKINE REAL
En un ciclo real la compresion de la bomba y la expansion de la turbina no son isentropicas, por lo que son procesos no reversibles con aumento de entropia mayor consumo en la bomba y menor rendimiento global.
La eficiencia de la turbina se reduce por la formacion de gotas en el condensado que al chocar con las aletas de la turbina reducen suvelocidad, la erociona y reduce su vida de uso.
La solucion mas facil es sobrecalentar el vapor para desplazar el diagrama hacia la derecha, por lo que se produce un vapor mas seco tras la expansion, lo que evita el goteo.













CICLO DE RANKINE: REAL CON RECUPERADOR DE CALOR.
Se introduce en el ciclo un intercambiador de calor por contacto directo (punto 2 del ciclo) en el queentran en contacto parte del vapor que sale de la turbina con el fluido que hay el calentador (4), con lo que se consigue un liquido saturado a una temperatura intermedia (punto 7).
De esta forma se consigue aumentar el rendimiento del ciclo aunque se aumenta la complejidad de la instalacion y con ello los problemas ligados al mantenimiento, es el ciclo que habitualmente se utiliza en...