Ciclo brayton

Trabajo Final

MEJORA EN LA EFICIENCIA DEL CICLO BRAYTON

CICLO CON INTERENFRIAMIENTO,RECALENTAMIENTO Y REGENERACIÓN

TERMODINÁMICA APLICADA
IN159


• Sección: IN – 42

• Carrera: Ingeniería Industrial

• Profesor: Salas Colotta, Gilberto Vicente


INDICE



I. Introducción…………………………………………………………………………… 3



II. MarcoTeórico............................................................................................................... 4

1. Mejoras en el ciclo Brayton……………………………………………………. 4

2. Descripción del proceso innovador…………………………………………….. 5

3. Parámetros a considerar para el ciclo……………………………………………7



III.Cálculos.........................................................................................................................8

1. Sin regeneración…………………………………………………………………9

2. Con regeneración………………………………………………………………..11



IV. Conclusiones…………………………………………………………………………12



V. Bibliografía...................................................................................................................13



















I. INTRODUCCIÓNLa mayor parte de los dispositivos que producen potencia operan en ciclos, y el estudio de los ciclos de potencia es una parte interesante e importante de la termodinámica y, precisamente, el presente trabajo explicará el proceso de innovación que se le hizo al Ciclo Brayton para incrementar su eficiencia térmica, es decir un Ciclo Brayton con Interfriamiento, Recalentamiento y Regeneración.Actualmente el Ciclo Brayton es el ciclo ideal para los motores de turbina a gas, los cuales se utilizan donde los procesos tanto de compresión como de expansión suceden en maquinaria rotatoria y las turbinas, generalmente, operan en un ciclo abierto. Además, puede modelarse como un ciclo cerrado empleando las suposiciones del aire estándar.

La utilización de turbinas de gas para generaciónde energía ha ido adquiriendo una importancia creciente, y puede decirse que se trata de una tecnología relativamente bien establecida, incluyendo las configuraciones con muy bajas emisiones contaminantes. Además, tienen dos principales áreas de aplicación que son la propulsión de aviones y la generación de energía eléctrica. Cuando se emplean en propulsión de aviones, la turbina de gas produce lapotencia suficiente para accionar el compresor y a un pequeño generador que alimenta el equipo auxiliar haciendo que los gases de escape de alta velocidad sean los responsables de producir el empuje necesario para accionar la aeronave. Las turbinas de gas también se utilizan como centrales estacionarias que producen energía eléctrica, ésta se genera mediante centrales eléctricas de vapor. Lascentrales eléctricas de turbina de gas son empleadas por la industria de generación eléctrica en emergencias y durante períodos picos gracias a su bajo costo y rápido tiempo de respuesta.

















II. Marco Teórico



CICLO BRAYTON CON INTERENFRIAMIENTO, RECALENTAMIENTO Y REGENERACIÓN

1. Mejoras para el Ciclo Brayton

El trabajo neto de un ciclo de turbina a gas esla diferencia entre la salida de trabajo de la turbina y la entrada de trabajo del compresor, y puede incrementarse de la siguiente manera:

• Reduciendo el trabajo del compresor.

• Aumentando el trabajo de la turbina.

• Aumentando el trabajo de la turbina y reduciendo el del compresor.

El trabajo requerido para comprimir un gas entre dos presiones especificadas puededisminuirse al efectuar el proceso de compresión en etapas y al enfriar el gas entre éstas, es decir, usando compresión en etapas múltiples con interenfriamiento. Cuando el número de etapas aumenta, el proceso de compresión se aproxima al proceso isotérmico a la temperatura de entrada del compresor y el trabajo de compresión disminuye.

De igual modo, la salida de trabajo de una turbina que opera...