Turbinas De Gas.
Páginas: 9 (2169 palabras)
Publicado: 27 de agosto de 2011
República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior
Universidad Nacional Experimental “Rafael María Baralt”
Programa: Ingeniería y Tecnología
Proyecto: Ingeniería de gas
Profesor: Ing. Reynaldo Vásquez
Sección: N° 1
Índice General
INTRODUCCION
Análisis termodinámico del ciclo de Brayton Simple
Rendimiento térmico
Ciclo básicoy rendimiento real de la turbina de gas
Efectos de las variables temperatura y eficiencia:
Rendimiento térmico de Ciclo Brayton Regenerativo
Turbina de gas de ciclo cerrado
CONCLUSION
INTRODUCCION
En el análisis de los ciclos de turbinas de gas resulta muy útil utilizar inicialmente un ciclo ideal de aire estándar. El ciclo ideal de las turbinas de gas se llama cicloBrayton, en honor al ingeniero estadounidense George Brayton. Comparado con los ciclos Otto y Diesel, el ciclo Brayton funciona en un intervalo más amplio de volúmenes, pero más reducido en presiones y temperaturas. Estas características hacen que el ciclo Brayton no sea apto para ser utilizado en maquinas alternativas.
1. Análisis termodinámico del ciclo de Brayton Simple
El ciclo ideal para losmotores de turbina de gas.
El Ciclo Brayton fue propuesto por George Brayton para emplearlo en el motor reciprocante que quemaba aceite que construyó en 1870. Hoy día se utiliza en Turbinas de gas donde los procesos, tanto de compresión como de expansión, suceden en una maquina rotatoria. Las turbinas de gas generalmente funcionan en un ciclo abierto como se observa en la figura 1. Aire frescoen condiciones ambiente se introduce dentro del compresor donde su temperatura y presión se eleva. El aire de alta presión sigue hacia la cámara de combustión donde el combustible se quema a presión constante. Luego los gases de alta temperatura que resultan entran a la turbina, donde se expanden hasta la presión atmosférica, de tal forma que producen potencia. Los gases de escape que salen de laturbina se expulsan hacia afuera (no se recirculan), lo que hace de este un ciclo abierto.
El ciclo de turbina de gas abierto recién descrito puede modelarse como un ciclo cerrado.
El ciclo Brayton es la aproximación del ciclo de aire estándar ideal para los motores de turbinas de gas. Este ciclo difiere de los ciclos Otto y Diesel en que los procesos que componen el ciclo ocurren ensistemas abiertos o volúmenes de control.
Rendimiento térmico
El rendimiento térmico de una turbina de gas de este tipo viene determinado por la relación entre el trabajo útil generado y el calor de combustión del combustible consumido.
Es decir que el rendimiento térmico teórico del ciclo depende exclusivamente de la relación de presiones, o de la relación de volúmenes entre los cuales secomprime.
Para mejorar el rendimiento del ciclo BRAYTON existen diferentes mejoras. Una mejora consiste en realizar múltiples enfriamientos en el proceso de compresión del aire en el compresor axial de manera de aproximar la transformación isoentrópica en una transformación isoterma, con lo cual aumentamos el área encerrada por el ciclo. Otra mejora, empleando el mismo criterio, consiste enrealizar calentamientos múltiples en el proceso de expansión de los gases en la turbina, aproximando la transformación isoentrópica a una transformación isoterma.
Ciclo básico y rendimiento real de la turbina de gas
En el ciclo básico real de las turbinas de gas, los procesos que experimenta el fluido de trabajo no son reversibles como el ciclo teórico, sino irreversibles. El fluido detrabajo no siempre es aire como el teórico, sino que existe también una mezcla de gases producto de la combustión en el combustor: esta mezcla de gases puede considerarse; prácticamente ideal, o sea, el fluido de trabajo es, en todo el ciclo, gas ideal. El más común es el ciclo abierto en el cual el aire se toma de la atmosfera, reintegrando a esta los gases al salir de la turbina. Por ello, el...
Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior
Universidad Nacional Experimental “Rafael María Baralt”
Programa: Ingeniería y Tecnología
Proyecto: Ingeniería de gas
Profesor: Ing. Reynaldo Vásquez
Sección: N° 1
Índice General
INTRODUCCION
Análisis termodinámico del ciclo de Brayton Simple
Rendimiento térmico
Ciclo básicoy rendimiento real de la turbina de gas
Efectos de las variables temperatura y eficiencia:
Rendimiento térmico de Ciclo Brayton Regenerativo
Turbina de gas de ciclo cerrado
CONCLUSION
INTRODUCCION
En el análisis de los ciclos de turbinas de gas resulta muy útil utilizar inicialmente un ciclo ideal de aire estándar. El ciclo ideal de las turbinas de gas se llama cicloBrayton, en honor al ingeniero estadounidense George Brayton. Comparado con los ciclos Otto y Diesel, el ciclo Brayton funciona en un intervalo más amplio de volúmenes, pero más reducido en presiones y temperaturas. Estas características hacen que el ciclo Brayton no sea apto para ser utilizado en maquinas alternativas.
1. Análisis termodinámico del ciclo de Brayton Simple
El ciclo ideal para losmotores de turbina de gas.
El Ciclo Brayton fue propuesto por George Brayton para emplearlo en el motor reciprocante que quemaba aceite que construyó en 1870. Hoy día se utiliza en Turbinas de gas donde los procesos, tanto de compresión como de expansión, suceden en una maquina rotatoria. Las turbinas de gas generalmente funcionan en un ciclo abierto como se observa en la figura 1. Aire frescoen condiciones ambiente se introduce dentro del compresor donde su temperatura y presión se eleva. El aire de alta presión sigue hacia la cámara de combustión donde el combustible se quema a presión constante. Luego los gases de alta temperatura que resultan entran a la turbina, donde se expanden hasta la presión atmosférica, de tal forma que producen potencia. Los gases de escape que salen de laturbina se expulsan hacia afuera (no se recirculan), lo que hace de este un ciclo abierto.
El ciclo de turbina de gas abierto recién descrito puede modelarse como un ciclo cerrado.
El ciclo Brayton es la aproximación del ciclo de aire estándar ideal para los motores de turbinas de gas. Este ciclo difiere de los ciclos Otto y Diesel en que los procesos que componen el ciclo ocurren ensistemas abiertos o volúmenes de control.
Rendimiento térmico
El rendimiento térmico de una turbina de gas de este tipo viene determinado por la relación entre el trabajo útil generado y el calor de combustión del combustible consumido.
Es decir que el rendimiento térmico teórico del ciclo depende exclusivamente de la relación de presiones, o de la relación de volúmenes entre los cuales secomprime.
Para mejorar el rendimiento del ciclo BRAYTON existen diferentes mejoras. Una mejora consiste en realizar múltiples enfriamientos en el proceso de compresión del aire en el compresor axial de manera de aproximar la transformación isoentrópica en una transformación isoterma, con lo cual aumentamos el área encerrada por el ciclo. Otra mejora, empleando el mismo criterio, consiste enrealizar calentamientos múltiples en el proceso de expansión de los gases en la turbina, aproximando la transformación isoentrópica a una transformación isoterma.
Ciclo básico y rendimiento real de la turbina de gas
En el ciclo básico real de las turbinas de gas, los procesos que experimenta el fluido de trabajo no son reversibles como el ciclo teórico, sino irreversibles. El fluido detrabajo no siempre es aire como el teórico, sino que existe también una mezcla de gases producto de la combustión en el combustor: esta mezcla de gases puede considerarse; prácticamente ideal, o sea, el fluido de trabajo es, en todo el ciclo, gas ideal. El más común es el ciclo abierto en el cual el aire se toma de la atmosfera, reintegrando a esta los gases al salir de la turbina. Por ello, el...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.