ciclo brayton de turbinas de gas

UNEFM
COMPLEJO ACADÉMICO EL SABINO
AREA DE TECONOLOGÍA
UNIDAD CURRICULAR: TERMODINÁMICA APLICADA
DEPARTAMENTO: ENERGÉTICA
PROGRAMA: ING MECÁNICA

CICLO BRAYTON

ELABORADO POR: ING GELYS GUANIPA RODRIGUEZ
DOCENTE DE LA ASIGNATURA

Punto Fijo, Julio de 2009
Por Ing.Gelys Guanipa R 

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INTRODUCCIÓN

La mayor parte de los dispositivos que producen potencia operan en ciclos, y el
estudio de losciclos de potencia es una parte interesante e importante de la
termodinámica, y precisamente en esta guía trataremos la base para los motores
de turbina a gas “ El ciclo Brayton”.
Los ciclos que se efectúan en dispositivos reales son difíciles de examinar porque
hay demasiadas variaciones y detalles que se tienen que tomar en cuenta al
mismo tiempo y se complica demasiado el entorno. Parafacilitar el estudio de los
ciclos se optó por crear el llamado ciclo ideal, en el cual se eliminan todas esa
complicaciones y retrasos para tomar decisiones, que no arrojan resultados
extremadamente exactos pero los márgenes de error son insignificantes,
acercándonos muchos a los valores reales, así pues, estos valores se alejan de la
realidad pero en una manera muy moderada. Se puede afirmar quedifieren pero
se encuentran aproximadamente en el mismo rango.
Los ciclos ideales son internamente reversibles pero, a diferencia del ciclo de
Carnot, no es necesario que sean extremadamente reversibles. Es decir, pueden
incluir irreversibilidades externas al sistema como la transferencia de calor debida
a una diferencia de temperatura finita. Entonces, la eficiencia térmica de un ciclo
ideal, por logeneral, es menor que la de un ciclo totalmente reversible que opere
entre los limites de temperatura. Sin embargo, aún es considerablemente más alta
que la eficiencia térmica de un ciclo real debido a las idealizaciones empleadas.
Las idealizaciones y simplificaciones empleadas en los análisis de los ciclos de
potencia, por lo común pueden resumirse del modo siguiente:

Por Ing.Gelys Guanipa R  2/22 

™ El ciclo no implica ninguna fricción. Por lo tanto el fluido de trabajo no
experimenta ninguna reducción de presión cuando fluye en tuberías o
dispositivos como los intercambiadores de calor.
™ Todos los procesos de compresión y expansión se dan en el modo de cuasi
equilibrio
™ Las tuberías que conectan a los diferentes componentes de un sistema
están muy bien aisladas y la transferenciade calor por ellas es
despreciable.
Nuestro

estudio de los ciclos de potencia de gas involucrará el estudio de

aquellas máquinas térmicas en la cual la sustancia de trabajo permanecerá en
estado gaseoso durante todo el ciclo. A menudo estudiaremos el ciclo ideal y real
y realizaremos comparaciones que nos ayuden a entender las pérdidas generadas
en diversos sistemas, nos enfocaremos en como losparámetros mayores del ciclo
afectan el desempeño de las máquinas térmicas.

Por Ing.Gelys Guanipa R 

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Objetivos

™ Evaluar el desempeño de los ciclos de potencia a gas para los cuales la
sustancia de trabajo permanece como gas durante el ciclo completo.
™ Desarrollar asunciones simplificadoras aplicables a los ciclos de potencia
de gas
™ Analizar ciclos de potencia de gas abiertos
™Analizar el funcionamiento del ciclo Brayton simple.
™ Analizar el funcionamiento del ciclo Brayton con regeneración
™ Analizar el funcionamiento del ciclo

Brayton con interenfrimaiento,

recalentamiento y regeneración.
™ Analizar los ciclos de propulsión de jet.

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Asunciones de Aire Standard

En nuestro estudio de los ciclos de potencia de gas, asumiremos que lasustancia
de trabajo es aire, y que el aire es sometido a un ciclo termodinámico, para
simplificar el análisis, aproximaremos los ciclos con las siguientes asunciones:
•El aire circula continuamente en un circuito (lazo) cerrado.
•Todos los procesos que componen el ciclo son internamente reversibles.
•El proceso de combustión es reemplazado por un proceso de adición de calor
desde una fuente...