Laboratorios maquinas termicas

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GUIAS DE LABORATORIO MAQUINAS TERMICAS

INGENIERIA MECANICA

ABRIL, 2008

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA METROPOLITANA
Departamento de Mecánica

EXPERIENCIA Nº TÍTULO

:1 : PRUEBAS EN REFRIGERACION UNA MAQUINA DE

ASIGNATURA 1. OBJETIVOS DE LA EXPERIENCIA 1.1 OBJETIVOS GENERALES

: MAQUINAS TERMICAS

Analizar las principales etapas de un ciclo de refrigeración por compresión de vapor,conociendo operativamente el proceso y la operación de un equipo experimental. Comprender y reconocer la operación y características de los principales equipos de refrigeración utilizados en forma industrial y doméstica. 1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS Determinar la producción frigorífica y eficiencias del sistema de refrigeración por compresión de vapor Determinar el caudal del refrigerante Determinarlos puntos característicos en un diagrama de p-h (para Freón 12), correspondiente al estado del refrigerante en los distintos elementos del circuito y reconstruir el ciclo de refrigeración. 2. INTRODUCCION TEORICA La utilización del frío es un proceso conocido de tiempos antiguos; en el siglo XII los chinos utilizaban mezclas de salitre con el fin de enfriar agua; los árabes en el siglo XIIIutilizaban métodos químicos de producción de frío mediante mezclas; en los siglos XVI y XVII, investigadores como los Sres. Boyle, Faraday (con sus experimentos sobre la vaporización del amoníaco) etc., realizan los primeros intentos prácticos de producción de frío. En 1834 el Sr. Perkins desarrolla su patente de máquina frigorífica de compresión de éter y en 1835 el Sr. Thilorier fabrica nievecarbónica por expansión; el Sr. Tellier construye la primera máquina de compresión con fines comerciales, el Sr. Pictet desarrolla una máquina de compresión de anhídrido sulfuroso, el Sr. Linde elabora una máquina de amoníaco, los Sres. Linde y Windhausen construyen la máquina de anhídrido carbónico, el Sr. Vincent construye la máquina de cloruro de metilo, etc. En la actualidad la refrigeración presentaun amplio campo en lo que respecta a la conservación de alimentos (Barcos congeladores de pescado en alta mar, plantas refrigeradoras de carnes y verduras), productos farmacéuticos y materias para la industria (Plantas productoras de hielo, unidades de transporte de productos congelados, barcos, aviones, trenes, camiones, etc.), en sistemas de acondicionamiento de aire y calefacción, etc. Esto dauna idea del alto interés universal que reviste el frigorífico industrial desde el punto de vista económico, humano y social. 2.1 CICLOS TERMODINAMICOS Se pueden enunciar cuatro ciclos termodinámicos, de gas, vapor, cerrado y abierto, los cuales se definen a continuación: Ciclo de gas: Ciclo de Vapor: Ciclo cerrado: Ciclo abierto: La sustancia que lo realiza queda durante el ciclo en estado gas.Recorre parte del ciclo en estado vapor y otra parte en estado líquido. El fluido de trabajo regresa a su estado inicial al final del ciclo (ej. vapor en una central térmica). El fluido de trabajo se renueva en cada ciclo. (ej. automóvil).

Con los ciclos antes enunciados se generan dos áreas de trabajo e investigación denominados potencia y refrigeración. El ciclo de potencia abarca las máquinastérmicas dividiéndose éstas en dos grupos: Combustión interna: Se quema el combustible. Combustión externa: Uso de calderas, pozo geotérmico, dentro de la frontera del sistema, reactor nuclear, sol (Centrales eléctricas).

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA METROPOLITANA
Departamento de Mecánica

El ciclo de refrigeración abarca los refrigeradores y bombas de calor. Los ciclos reales se aproximan aciclos ideales, suponiendo: El ciclo no implica ninguna fricción. Procesos de expansión y compresión son cuasi estáticos. Tuberías que conectan las diferentes partes del sistema están bien aisladas. Se ignoran los cambios de energía cinética y potencial del fluido de trabajo (excepto en toberas). 2.2 MAQUINA DE CARNOT La máquina de Carnot es una máquina ideal que utiliza calor para realizar un...
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