El ciclo Brayton








Profesor:
André tabash Matamoros

Estudiantes:
Johan Hidalgo Conejo
Gabriel Rivera Zuñiga
Andrés Barrantes Protti
José Andrés Quirós Alfaro
Gonzalo Mora Mora

Curso:
Termodinámica ll

Grupo:
4
Tema:
Ciclo Brayton




Introducción

El ciclo Brayton es uno de los ciclos termodinámicos básicos de más amplia aplicación, es un ciclo de combustión interna por excelencia,  al ser la base delmotor de turbina de gas, este ciclo puede operar a temperaturas elevadas, por lo que es idóneo para aprovechar fuentes térmicas de alta temperatura y obtener un alto rendimiento termodinámico.

Es un ciclo termodinámico que usa como fluido de trabajo un gas y que consiste en cuatro etapas:
Compresión adiabática e isentrópica
Calentamiento isobárico
Expansión adiabática e iséntrópica
Enfriamientoisobárico















Objetivos

Objetivos generales:
Analizar y desarrollar temas característicos del ciclo de Brayton.
Objetivos específicos:
Determinar el funcionamiento de los motores que utilizan en el ciclo de Brayton.
Ejemplificar el funcionamiento de un motor de ciclo de Brayton.
Comprender y recalcar la importancia en el uso del ciclo Brayton en la actualidad.
Desarrollar y comprendertanto de manera cualitativa como cuantitativa los procesos presentes en el ciclo Brayton.



















Justificación


Se escogió este tema debido a que nos pareció un tema un poco diferente a lo que se conocía acerca de motores, además de nos atrajo la forma en que trabaja a través de sus diferentes ciclos, asimismo este ciclo se puede ver aplicado ampliamente en la actualidad, donde su usomás común es en turbinas de gas.






















Investigación previa

Compresión adiabática e isentrópica. Se comprime el fluido con un compresor sin que haya intercambio de calor con el entorno. Se produce un aumento de la temperatura y de la entalpía.

Calentamiento isobárico. El fluido obtiene calor por la combustión del propio gas en la cámara de combustión por lo que aumentaenormemente su temperatura y lo hace a presión constante.

Expansión adiabática e iséntrópica. El gas a alta presión y alta temperatura es expandido en una turbina de tal forma que somos capaces de obtener trabajo. Esta expansión (disminución de la presión) se realiza de forma que el gas no transfiera calor con el exterior e idealmente no varíe su entropía, por lo que disminuye la temperatura del gas.Enfriamiento isobárico. En esta etapa el gas es enfriado en contacto con el ambiente a presión constante. Realmente esta etapa no se da pues es un ciclo abierto y se vierte el fluido al ambiente y se inyecta nuevo al ciclo.




El ciclo Brayton, también conocido como ciclo Joule o ciclo Froude, es un ciclo termodinámico consistente, en su forma más sencilla, en una etapa de compresión adiabática, unaetapa 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 electricidad en los quemadores de gas natural o algún otro aprovechamiento caso de lasindustrias de generación eléctrica y de algunos motores terrestres o marinos, respectivamente, hasta la generación de un empuje en un Aero reactor.
El ciclo Brayton aparece por primera vez asociado a la patente de una máquina de gas del inventor inglés John Barber, en 1791. Formalmente, el motor de Barber podría ser clasificado como de flujo discontinuo, si bien su rudimentario sistema de compresión,incapaz de alcanzar siquiera las 2 atmósferas de presión, y las elevadísimas pérdidas de calor asociadas al sistema de calentamiento, así como las complicaciones asociadas al emplear aire en vez de vapor de agua, hicieron que el motor fracasara estrepitosamente frente a la mucho más eficaz máquina de vapor de James Watt.
En la década de 1840 el físico británico James Prescott Joule planteó de...