GENERACIÓN DE POTENCIA


REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA
FUERZA ARMADA BOLIVARIANA
UNEFAB – ANZOÁTEGUI- SEDE SAN TOMÉ


















San tome, 16 de julio de 2.012
INTRODUCCION

El ciclo Brayton abierto con combustión interna se emplea para analizar las turbinas de gas. La mayoría de lasmáquinas de Brayton estacionarias (terrestres) se diseñan para que la entrega de trabajo por la turbina sea máxima y, por ende, exceda al trabajo requerido por el compresor. El trabajo de eje excedente se emplea, por ejemplo, para impulsar un generador eléctrico o el compresor en una tubería.
La energía total de los gases que salen de la turbina se minimiza para que la entrega de trabajo seamáxima.
Es posible emplear la regeneración, el recalentamiento y el enfriamiento intermedio en las máquinas de Brayton de combustión interna estacionarias, como se estudiará a continuación. Esas técnicas para mejorar la eficiencia también pueden aplicarse a las turbinas de propulsión, pero el aumento en la complejidad y en el peso requiere de un cuidadoso análisis que asegure un beneficio neto.El ciclo Brayton es un ciclo simple de turbina de gas que es utilizado en diversas aplicaciones industriales como lo es: instalaciones combinadas de calderas con hornos a presión, puede aplicar a la obtención de energía eléctrica, y/o a la obtención de grandes cantidades de aire a presión necesario para diversas aplicaciones en las fábricas siderometalúrgicas. Otra de las aplicaciones de laturbina de gas es la propulsión de navíos, automóviles y aeronáutica.






EFICIENCIA DEL CICLO BRAYTON SIMPLE EN FUNCION DE LA RELACION DE PRESION.

El ciclo brayton simple es el ciclo básico que siguen las instalaciones con turbina de gas, por lo que su aplicación en la industria y el transporte es muy importante. Por ser el fluido no condensable la compresión se realiza con uncompresor, para cuyo accionamiento se requiere una potencia no despreciable, generalmente proporcionada por la propia turbina al estar unidos compresor y turbina por medio de un mismo eje.
Aplicando la relación de Poisson


podemos expresar el rendimiento como


con r = pB / VA la relación de presión entre la presión final y la inicial.
La eficiencia teórica de un ciclo Brayton depende, portanto, exclusivamente de la relación de presiones.

RELACION DE PRESION ÓPTIMA.

El incremento de la relación de presión en el compresor permite mejorar la eficiencia térmica, pero al tenerse un límite superior para la temperatura de los gases, la potencia neta generada disminuye simultáneamente. De esa manera, se obtiene una relación de presión óptima para maximizar la potencia neta generada enla turbina.

Ejemplo:
Trabajo motor
El trabajo motor en función de y, hc, ht, pC1, pC2, pC3, pT1, pT2 y pT3 se expresa de la siguiente manera.
 ,                                                       (1)
en donde
 .                                                                                   (2)
La relación de presiones de cada etapa de compresión y de expansión se liga a la relaciónde presiones total, p, de la siguiente manera:
 .                                                                                                         (3)
El trabajo motor contiene la suma de las relaciones pC1, pC2 y pC3 que tienen el mismo exponente, ec. (1); y para que la suma de estas tres relaciones de presiones sea mínima, éstas deben ser iguales. Entonces, la relación de presiones decada una de las tres etapas de compresión es:
 .                                                                                                                  (4)
De manera análoga se obtienen las relaciones de presiones de expansión pT1, pT2 y pT3:
 .                                                                                                                   (5)
Entonces, el...