motores térmicos
Páginas: 12 (2760 palabras)
Publicado: 21 de abril de 2014
MOTORES TÉRMICOS
Un motor térmico es una maquina cíclica que tiene como misión transformar energía térmica en energía mecánica que sea directamente utilizable para producir trabajo.
Si el motor térmico utiliza combustible como fuente térmica, se denomina motor de combustión.
Se pueden clasificar siguiendo diferentes criterios:
Primer criterio: según el lugar donde se realiza lacombustión
Eficiencia de los motores térmicos
La eficiencia de varios motores térmicos propuestos o usados hoy en día oscila entre el 3% (97% de calor desperdiciado) para los sistemas de conversión de energía térmica del océano, el 25% para la mayor parte de los motores de automóviles, el 35% para una planta generadora de carbón supercrítico, y el 60% para una turbina de gas de ciclo combinado conenfriamiento de vapor. Todos estos procesos obtienen su eficiencia (o la pierden) debido a la depresión de la temperatura a través de ellos. Por ejemplo, los sistemas de conversión de energía térmica del océano emplean una diferencia de temperatura entre el agua sobre la superficie y el agua en las profundidades del océano, es decir, una diferencia de tal vez 25 grados celsius, por lo que la eficienciadebe ser baja. Las turbinas de ciclo combinado utilizan quemadores de gas natural para calentar aire hasta cerca de 1530 grados celsius, es decir, una diferencia de hasta 1500 grados, por lo que la eficiencia puede ser mayor cuando se añade el ciclo de enfriamiento de vapor.
Motores de combustión externa: son aquellos en los que la combustión tiene lugar fuera del motor. El calor desprendido estransmitido a un fluido intermedio, que produce la energía mecánica. Ejemplo: la máquina de vapor, donde el fluido intermedio es el vapor de agua y el lugar de la combustión es la caldera, que está fuera del motor.
Motores de combustión interno: la combustión se produce en una cámara interna del propio motor, donde se generan los gases que produce la expansión que causa el trabajo. Ejemplo: elmotor de un automóvil, donde la cámara interna es cada cilindro y el fluido, el lugar de ser vapor de agua, es una mezcla de un combustible con aire, que se quema en la cámara. Existen distintos tipos de máquinas de combustión interna que se diferencian en el combustible en el combustible utilizado, en las condiciones de combustión y en el número de carreras que efectúa el pistón en un ciclocompleto; por otra parte, el movimiento producido puede ser alternativo (motores de explosión y de combustión) o rotativo (turbinas de explosión y de combustión).
Ventajas del motor de combustión externa frente al de combustión interna:
- El combustible es más barato (carbón).
- Los equipos son menos sofisticados y, por lo tanto, más sencillos
Desventajas del motor de combustión externa:
- Elpoder calorífico del combustible es más bajo y es por esto que la temperatura que alcanza al foco caliente no es tan alta.
- Son más pesados y de mayor tamaño.
- El rendimiento del motor es más bajo.
- No se aprovecha tan bien el calor.
MÁQUINAS DE VAPOR
La máquina de vapor es un motor de combustión externa que transforma la energía térmica contenida en el vapor de agua en energíamecánica.
El vapor de agua generado en una caldera cerrada produce la expansión del volumen de un cilindro, que empuja a un pistón. Mediante un balancín, el movimiento de subida y bajada del pistón del cilindro se transforma en un movimiento de rotación que acciona, por ejemplo, las ruedas de una locomotora o el rotor de un generador eléctrico.
Una vez alcanzado el final de la carrera, el émboloretorna a su posición inicial y expulsa el vapor de agua.
¿Quién inventó la máquina de vapor?
Thomas Newcomen inventó la máquina de vapor en el año 1705. Con la ayuda de algunos colegas como el físico Robert Hooke y el mecánico John Calley, Newcomen fue el primero en realizar una máquina de vapor propiamente dicha.
Algunos años después se utilizó como base para varios de los inventos...
Un motor térmico es una maquina cíclica que tiene como misión transformar energía térmica en energía mecánica que sea directamente utilizable para producir trabajo.
Si el motor térmico utiliza combustible como fuente térmica, se denomina motor de combustión.
Se pueden clasificar siguiendo diferentes criterios:
Primer criterio: según el lugar donde se realiza lacombustión
Eficiencia de los motores térmicos
La eficiencia de varios motores térmicos propuestos o usados hoy en día oscila entre el 3% (97% de calor desperdiciado) para los sistemas de conversión de energía térmica del océano, el 25% para la mayor parte de los motores de automóviles, el 35% para una planta generadora de carbón supercrítico, y el 60% para una turbina de gas de ciclo combinado conenfriamiento de vapor. Todos estos procesos obtienen su eficiencia (o la pierden) debido a la depresión de la temperatura a través de ellos. Por ejemplo, los sistemas de conversión de energía térmica del océano emplean una diferencia de temperatura entre el agua sobre la superficie y el agua en las profundidades del océano, es decir, una diferencia de tal vez 25 grados celsius, por lo que la eficienciadebe ser baja. Las turbinas de ciclo combinado utilizan quemadores de gas natural para calentar aire hasta cerca de 1530 grados celsius, es decir, una diferencia de hasta 1500 grados, por lo que la eficiencia puede ser mayor cuando se añade el ciclo de enfriamiento de vapor.
Motores de combustión externa: son aquellos en los que la combustión tiene lugar fuera del motor. El calor desprendido estransmitido a un fluido intermedio, que produce la energía mecánica. Ejemplo: la máquina de vapor, donde el fluido intermedio es el vapor de agua y el lugar de la combustión es la caldera, que está fuera del motor.
Motores de combustión interno: la combustión se produce en una cámara interna del propio motor, donde se generan los gases que produce la expansión que causa el trabajo. Ejemplo: elmotor de un automóvil, donde la cámara interna es cada cilindro y el fluido, el lugar de ser vapor de agua, es una mezcla de un combustible con aire, que se quema en la cámara. Existen distintos tipos de máquinas de combustión interna que se diferencian en el combustible en el combustible utilizado, en las condiciones de combustión y en el número de carreras que efectúa el pistón en un ciclocompleto; por otra parte, el movimiento producido puede ser alternativo (motores de explosión y de combustión) o rotativo (turbinas de explosión y de combustión).
Ventajas del motor de combustión externa frente al de combustión interna:
- El combustible es más barato (carbón).
- Los equipos son menos sofisticados y, por lo tanto, más sencillos
Desventajas del motor de combustión externa:
- Elpoder calorífico del combustible es más bajo y es por esto que la temperatura que alcanza al foco caliente no es tan alta.
- Son más pesados y de mayor tamaño.
- El rendimiento del motor es más bajo.
- No se aprovecha tan bien el calor.
MÁQUINAS DE VAPOR
La máquina de vapor es un motor de combustión externa que transforma la energía térmica contenida en el vapor de agua en energíamecánica.
El vapor de agua generado en una caldera cerrada produce la expansión del volumen de un cilindro, que empuja a un pistón. Mediante un balancín, el movimiento de subida y bajada del pistón del cilindro se transforma en un movimiento de rotación que acciona, por ejemplo, las ruedas de una locomotora o el rotor de un generador eléctrico.
Una vez alcanzado el final de la carrera, el émboloretorna a su posición inicial y expulsa el vapor de agua.
¿Quién inventó la máquina de vapor?
Thomas Newcomen inventó la máquina de vapor en el año 1705. Con la ayuda de algunos colegas como el físico Robert Hooke y el mecánico John Calley, Newcomen fue el primero en realizar una máquina de vapor propiamente dicha.
Algunos años después se utilizó como base para varios de los inventos...
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