Maquinas De Fluidos Compresibles

I. CLASIFICICACION GENERAL DE LOS MOTORES DE FLUIDOS COMPRESIBLES

Los motores alternativos pueden clasificarse de varias maneras:

TIPO DE COMBUSTIBLE

Motores de gasolina (Figura 1.1). Motores que se alimentan de una mezcla de aire – gasolina que luego es encendida por una chispa eléctrica.

Figura 1.1 Motor de Gasolina

Motores Diesel (Figura 1.2). Motores que se alimentan solo deaire que comprime y calienta. Luego se inyecta el combustible finalmente pulverizado para que se auto – inflame.

Figura 1.2 Motor Diesel

Motores de gas. Lo mismo que los de gasolina, pero con una mezcla de gases combustibles y aire.

Motores poli-combustibles. Motores como los de diesel, pero que pueden funcionar con diferentes tipos de combustibles.

TIPO DE ENFRIAMIENTO

Motoresenfriados por líquido, generalmente agua, en los que el calor es evacuado en

un radiador.

Motores enfriados por aire, mediante un ventilador.
Motores enfriados por líquidos especiales.
CICLO TERMODINAMICO
Ciclo de Otto
El ciclo Otto (Figura 1.3) es el ciclo termodinámico ideal que se aplica en los motores de combustión interna. Se caracteriza porque todo el calor se aporta a volumenconstante. El ciclo consta de cuatro procesos:
• 1-2: Compresión isentrópica
• 2-3: Admisión, aporte de calor a volumen constante. La presión se eleva rápidamente antes de comenzar el tiempo útil
• 3-4: Fuerza, adiabática o parte del ciclo que entrega trabajo
• 4-1: Escape, cesión del calor residual al ambiente a volumen constante
. [pic]
Figura 1.3 a) Ciclo de Otto en función de laTemperatura b) En función de la presión y el volumen.
Ciclo de Diesel
El ciclo del motor diesel lento (Figura 1.4) (en contraposición al ciclo rápido, más aproximado a la realidad) ideal de cuatro tiempos es una idealización del diagrama del indicador de un motor Diesel, en el que se omiten las fases de renovado de la masa y se asume que el fluido termodinámico que evoluciona es un gas perfecto,en general aire. Además, se acepta que todos los procesos son ideales y reversibles, y que se realizan sobre el mismo fluido. Aunque todo ello lleva a un modelo muy aproximado del comportamiento real del motor, permite al menos extraer una serie de conclusiones cualitativas con respecto a este tipo de motores.
[pic]
Figura 1.4 a) Ciclo termodinámico de un motor diésel lento P-v. b) Ciclo DieselT-s
• 1-2: Compresión isentrópica
• 2-3: Adición o calor a presión constante
• 3-4: Expansión Isentrópica
• 4-1: Escape, cesión del calor residual al ambiente a volumen constante
Ciclo Brayton
Se denomina ciclo Brayton a un ciclo termodinámico (Figura 1.5) de compresión, calentamiento y expansión de un fluido compresible, generalmente aire, que se emplea para producir trabajoneto y su posterior aprovechamiento como energía mecánica o eléctrica. En la mayoría de los casos el ciclo Brayton opera con fluido atmosférico o aire, en ciclo abierto, lo que significa que toma el fluido directamente de la atmósfera para someterlo primero a un ciclo de compresión, después a un ciclo de calentamiento y, por último, a una expansión

[pic]
Figura 1.5 a) Ciclo Brayton DiagramaP-v. b) Diagrama T-s
1 - 2 Compresión Isoentrópica
2 - 3 Adición de calor a P=CTE
3 - 4 Expansión Isoentrópica
4 - 1 Cesión de calor a P=CTE
Ciclo Stirling
El ciclo Stirling (Figura 1.6) es un ciclo termodinámico del motor Stirling que busca obtener el máximo rendimiento. Por ello, es semejante al ciclo de Sadi Carnot. A diferencia de la máquina de Carnot, (la cual logra la mayor eficiencia)esta máquina está constituida por dos adiabáticas reversibles y dos isocoras. Existe también una máquina similar según el ciclo Ericsson, la cual consta de dos adiabáticas reversibles y dos isobaras.
• 1-2. Compresión Isotérmica
• 2-3. Adición de calor a volumen constante (isocórico o isócoro). Qr
• 3-4. Expansión Isotérmica
• 4-1. Extracción de calor a volumen constante. Qr...