Practica De Ciclos Termodinamicos
Páginas: 8 (1874 palabras)
Publicado: 18 de abril de 2011
HABILIDADES A DESARROLLAR:
Aplique los conocimientos teóricos adquiridos, verificar experimentalmente los ciclos termodinámicos y valorar su importancia en la operación de máquinas térmicas y turbinas.
INTRODUCCIÓN Y JUSTIFICACIÓN:
Los ciclos termodinámicos son la aplicación más técnica de la termodinámica, ya que reproducen el comportamiento cíclico del fluido de trabajo de una máquinatérmica durante el funcionamiento de ésta. En los apartados siguientes se estudiarán los ciclos termodinámicos más característicos por su carácter didáctico, por sus especiales propiedades o por su aplicabilidad a máquinas térmicas de utilización en la industria o en el transporte.
Los motores térmicos transforman un flujo de calor en trabajo mediante una serie de procesos termodinámicos querealizan de forma continua sobre un fluido del motor. En conjunto estos procesos forman un ciclo termodinámico. Un ciclo termodinámico es una evolución cíclica de procesos termodinámicos que evolucionan dentro de un intervalo de temperatura.
El ciclo termodinámico de rendimiento máximo es el ciclo de carnot, cuyo rendimiento únicamente depende de la temperatura máxima y mínima que asume el fluidomotor. Este ciclo, de difícil implementación tecnológica. Definiéndose a partir de el concepto de energía, determinando el límite máximo de rendimiento que se puede alcanzar mediante un ciclo termodinámico.
Es necesario indicar que los ciclos termodinámicos constituyen una referencia teórica, que a menudo no se corresponde con exactitud con la evolución real de un fluido en el interior de unamáquina térmica, debido a muchas razones como son: las irreversibilidades de los procesos, las pérdidas de calor, las fugas másicas, las pérdidas de carga en los conductos, la heterogeneidad de los fluidos circulantes, y debido igualmente a otros fenómenos de compleja simulación. En este sentido puede afirmarse que los ciclos termodinámicos son los modelos matemáticos más sencillos, dentro del amplioespectro de modelos que pretenden simular el comportamiento de las máquinas térmicas.
Los ciclos termodinámicos puede clasificarse de las siguientes formas:
Ciclos directos y ciclos inversos.
Ciclos para sistemas abiertos y ciclos para sistemas cerrados.
Ciclos de fluido condensable y ciclos de fluido no condensable.
CONCEPTOS TEÓRICOS REQUERIDOS:
Incluir:
Procesos del ciclodiesel ideal.
El motor diesel ideal funciona con el ciclo diesel ideal, que se define como los siguientes 4 procesos reversibles: Compresión adiabática, adición de calor a presión constante, expansión adiabática y rechazo de calor a volumen constante.
Procesos del ciclo Brayton.
Es el ciclo básico que siguen las instalaciones con turbina de gas, por lo que su aplicación en la industria y eltransporte es muy importante. Debe su nombre al ingeniero americano G.B. Brayton, aunque éste materializó el ciclo sobre un motor alternativo de dos cilindros en 1870. El ciclo Brayton está compuesto por dos transformaciones isóbaras y dos isoentrópicas. Por ser el fluido no condensable la compresión se realiza con un compresor, 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.
Las idealizaciones y simplificaciones empleadas en los análisis de los ciclos de potencia, por lo común pueden resumirse del modo siguiente:
1.- El ciclo no implica ninguna fricción. Por lo tanto el fluido de trabajo no experimenta ninguna reducción de presión cuando fluye entuberías o dispositivos como los intercambiadores de calor.
2.- Todos los procesos de compresión y expansión se dan en el modo de cuasiequilibrio.
3.- Las tuberías que conectan a los diferentes componentes de un sistema están muy bien aisladas y la transferencia de calor por ellas es despreciable.
El objetivo del ciclo Brayton de turbina de gas es convertir energía en forma de calor en...
Aplique los conocimientos teóricos adquiridos, verificar experimentalmente los ciclos termodinámicos y valorar su importancia en la operación de máquinas térmicas y turbinas.
INTRODUCCIÓN Y JUSTIFICACIÓN:
Los ciclos termodinámicos son la aplicación más técnica de la termodinámica, ya que reproducen el comportamiento cíclico del fluido de trabajo de una máquinatérmica durante el funcionamiento de ésta. En los apartados siguientes se estudiarán los ciclos termodinámicos más característicos por su carácter didáctico, por sus especiales propiedades o por su aplicabilidad a máquinas térmicas de utilización en la industria o en el transporte.
Los motores térmicos transforman un flujo de calor en trabajo mediante una serie de procesos termodinámicos querealizan de forma continua sobre un fluido del motor. En conjunto estos procesos forman un ciclo termodinámico. Un ciclo termodinámico es una evolución cíclica de procesos termodinámicos que evolucionan dentro de un intervalo de temperatura.
El ciclo termodinámico de rendimiento máximo es el ciclo de carnot, cuyo rendimiento únicamente depende de la temperatura máxima y mínima que asume el fluidomotor. Este ciclo, de difícil implementación tecnológica. Definiéndose a partir de el concepto de energía, determinando el límite máximo de rendimiento que se puede alcanzar mediante un ciclo termodinámico.
Es necesario indicar que los ciclos termodinámicos constituyen una referencia teórica, que a menudo no se corresponde con exactitud con la evolución real de un fluido en el interior de unamáquina térmica, debido a muchas razones como son: las irreversibilidades de los procesos, las pérdidas de calor, las fugas másicas, las pérdidas de carga en los conductos, la heterogeneidad de los fluidos circulantes, y debido igualmente a otros fenómenos de compleja simulación. En este sentido puede afirmarse que los ciclos termodinámicos son los modelos matemáticos más sencillos, dentro del amplioespectro de modelos que pretenden simular el comportamiento de las máquinas térmicas.
Los ciclos termodinámicos puede clasificarse de las siguientes formas:
Ciclos directos y ciclos inversos.
Ciclos para sistemas abiertos y ciclos para sistemas cerrados.
Ciclos de fluido condensable y ciclos de fluido no condensable.
CONCEPTOS TEÓRICOS REQUERIDOS:
Incluir:
Procesos del ciclodiesel ideal.
El motor diesel ideal funciona con el ciclo diesel ideal, que se define como los siguientes 4 procesos reversibles: Compresión adiabática, adición de calor a presión constante, expansión adiabática y rechazo de calor a volumen constante.
Procesos del ciclo Brayton.
Es el ciclo básico que siguen las instalaciones con turbina de gas, por lo que su aplicación en la industria y eltransporte es muy importante. Debe su nombre al ingeniero americano G.B. Brayton, aunque éste materializó el ciclo sobre un motor alternativo de dos cilindros en 1870. El ciclo Brayton está compuesto por dos transformaciones isóbaras y dos isoentrópicas. Por ser el fluido no condensable la compresión se realiza con un compresor, 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.
Las idealizaciones y simplificaciones empleadas en los análisis de los ciclos de potencia, por lo común pueden resumirse del modo siguiente:
1.- El ciclo no implica ninguna fricción. Por lo tanto el fluido de trabajo no experimenta ninguna reducción de presión cuando fluye entuberías o dispositivos como los intercambiadores de calor.
2.- Todos los procesos de compresión y expansión se dan en el modo de cuasiequilibrio.
3.- Las tuberías que conectan a los diferentes componentes de un sistema están muy bien aisladas y la transferencia de calor por ellas es despreciable.
El objetivo del ciclo Brayton de turbina de gas es convertir energía en forma de calor en...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.