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Ciclos de potencia
Los ciclos de potencia de gas o dispositivos cíclicos generadores de potencia revisten de gran importancia en el estudio de la termodinámica ya que varios sistemas y maquinas se basan en su funcionamiento.
Los modernos motores automotrices, camiones, barcos, turbinas de gas son ejemplo de aplicaciones extremadamente útiles de estos procesos.
Los motores endotérmicos sonmaquinas motrices cíclicas en las que la energía interna que posee un fluido (vapor, gas) se transforma parcialmente en energía mecánica, dicho fluido es el medio al que se le proporciona o sustrae en adecuados puntos del ciclo operativo.
Ciclo De Rankine
Este ciclo se compone de cuatro procesos distintos. Comenzando con la bomba de alimentación, el líquido que entra al calentador se lleva primero ala presión del calentador. La energía para el calentamiento y la vaporización del líquido está proporcionada por la acción del combustible en el calentador. Si se requiere el sobrecalentamiento del vapor, este también puede lograrse en el calentador. El vapor sale del generador de vapor y se expande en forma isoentrópica en un motor primario hasta proporcionar la salida de trabajo del ciclo.Ciclo Rankine con Recalentamiento
La eficiencia del ciclo Rankine puede incrementarse también aumentando la presión de operación en la caldera. Sin embargo, un aumento en la presión de operación de la caldera origina un mayor grado de humedad en los últimos pasos de la turbina. Este problema puede solucionarse haciendo uso de recalentamiento, en donde el vapor a alta presión procedente de la calderase expande solo parcialmente en una parte de la turbina, para volver a ser recalentado en la caldera. Posteriormente, el vapor retorna a la turbina, en donde se expande hasta la presión del condensador. El ciclo Rankine con recalentamiento puede ayudar a elevar mínimamente la eficiencia del ciclo, pero se usa para alargar el tiempo de vida de la turbina. Idealmente podríamos usar una cantidadinfinita de recalentamientos para continuar elevando la eficiencia pero en la práctica solo se usan dos o tres, ya que la ganancia de trabajos es muy pequeña.
Ciclo Rankine con Regeneración.
La eficiencia del ciclo Rankine es menor que un ciclo de Carnot, porque se añade calor distinto al de la temperatura más alta. Este defecto se puede compensar usando un ciclo regenerativo. En el ciclo existentres condiciones:
El calor es añadido al ciclo a una temperatura constante TA
El calor es rechazado del ciclo a otra temperatura constante TB.
Todos los procesos son, o los consideramos, reversibles.
Ciclo de Otto
Este también es llamado ciclo de encendido por chispa, en este el proceso se realiza a volumen constante.
Este ciclo es de interés ya que da el análisis del comportamiento de losmotores por ignición de chispa. El ciclo Otto puede ser de 2 o de 4 tiempos.
Un ciclo de Otto de 4 tiempos se compone de 4 procesos internamente reversibles, además de una carrera de alimentación y una de expulsión en el ciclo.
Los parámetros principales que gobiernan la eficiencia térmica de un ciclo Otto son la relación de compresión y la relación de capacidades térmicas específicas. El valor dela eficiencia térmica aumenta al aumentar la relación de compresión, desde el punto de vista practico est  limitado por la ocurrencia de la preignición cuando la relación se eleva por encima de 10, para los hidrocarburos comunes la eficiencia térmica aumenta al incrementar el cocientede las capacidades térmicas específicas. , Para tener en cuenta que las capacidades térmicas específicas sonvariables la eficiencia se debe determinar mediante la relación
n = 1- ( u4 - u1 )/( u3 - u2 )
Las temperaturas de los estados 2 y 4 se calculan con las relaciones isoentropicas
vr2 = vr1*(v2/v1) = vr1/r y vr4 = (v4/v3) = r*vr3
vr es función solo de la temperatura
Ciclo del diésel
El ciclo del motor diésel lento ideal de cuatro tiempos es una idealización del diagrama del indicador de un motor...