Turbinas a gas

Turbinas a gas

Una turbina de gas, también llamada turbina de combustión, es una turbo-máquina que extrae energía de un flujo de gases de combustión. Tiene un compresor acoplado a una turbina yuna cámara de combustión entre ambos dispositivos.

Algunas aplicaciones
Generación de electricidad en centrales termoeléctricas y en centrales nucleares
Sistemas de propulsión para barcos,trenes y aviones comerciales

Funcionamiento
Turbina de gas en un ciclo abierto
Las turbinas de gas usualmente operan en un ciclo abierto. Aire fresco en condicion ambiente se introduce dentro delcompresor 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 temperaturaque 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 la turbina se expulsan (no se recirculan), lo queprovoca que el ciclo se clasifique como un ciclo abierto.
Turbina de gas en un ciclo cerrado
El ciclo ideal que el fluido de trabajo experimenta en este ciclo cerrado es el ciclo Brayton, que estaintegrado por cuatro proceso internamente reversibles:
1-2 compresión isentrópica (en un compresor)
2-3 Adición de calor a P=constante
3-4 Expansión isentrópica (en una turbina)
4-1 Rechazo decalor a P=constante
El fluido de trabajo en ciclo cerrado entra al intercambiador de calor de temperatura elevada en el estado1, donde se le agrega energía a un proceso de presión constante, hasta quealcanza la temperatura elevada del estado 2. Entonces, el fluido entra a la turbina y tiene lugar una expansión isentrópica, produciendo cierta potencia. El fluido sale de la turbina al estado 3 ypasa a ser enfriado, en un proceso a presión constante, en el intercambiador de calor de temperatura baja, de donde sale al estado 4, listo para entrar al compresor. Ahí el fluido es comprimido...