Ciclo Brayton

Ciclo de potencia de aire (Brayton)
González, Lilied. C.I:20.254.199; Yamilis El Najim. C.I:20.552.639; Gardelis Zambrano.C.I:20.254.053; Omalys Sanchez.C.I:17.665.487.
Área de Tecnología, Programa de Ingeniería Industrial. Prof. Laboratorio de conversión de energía, Practica Nº3, Sección: 11, martes 23/07/2012.
lilied_4@hotmail.com;


Resumen: En el ciclo de potencia de aire Brayton seevaluó el comportamiento de una planta de potencia de turbina de gas y se determinó el flujo másico del combustible y el aire , la potencia del sistema turbo compresor y la turbina de potencia, el flujo de calor suministrado, y demás cálculos necesarios para el estudio completo del ciclo; esto se realizó tomando las temperaturas y presiones adecuadas a cada componente del equipo T200D, acompañadode las formulas termodinámicas correspondientes. Se obtuvo un porcentaje de error de 8,6% entre la potencia real e ideal del compresor; hecho que corresponde y cumple con los objetivos planteados por dicha práctica.

1. Introducción:
El ciclo de Brayton es el que consta del funcionamiento de una turbina de presión constante, experimento que se realizará y analizará en el siguiente informe.Dicha práctica de laboratorio tiene como objetivo principal la evaluación de una planta de potencia de turbina de gas bajo el ciclo Brayton, que a su vez requiere de la determinación de potencias de la turbina y del sistema del turbo-generador. Es necesario acotar que se analizará ciclos reales e ideales del proceso, determinando la potencia eléctrica y rendimiento del alternador. Se usara enesta oportunidad el equipo T200D, además se realizaran relaciones del sistema real e ideal y sus rendimientos. Para cumplir los objetivos expuestos, se tomaran diversos datos de temperatura y presiones correspondientes a cada parte del equipo, el cual usará el gas propano como combustible, se encenderá el ventilador de aire forzado y al llegar a una potencia especifica se deberá apagar; a su vez seutilizara el flujo másico del aire de 0.1631 Kg/s y el

flujo másico del combustible de 2.5792*10-3

2. Datos Experimentales:

V(v) | I(A) | Presiones (bar) |
| | P4 | P5 | P7 | P8 |
25,7 | 12 | 0,21 | 0,07 | 9 | 1,3 |

Flujo másico g/s | RPM T. de potencia | RPM TC |
1,6 | 11.542 | 41.025 |

T1°C | T2°C | T3°C | T4°C | T5°C | H (mm) |
27 | 49,3 | 750 |737 | 628 | 250 |

3. Resultados

Resultados |
flujo másico del combustible | 2,5792x1.10-3 kgs |
flujo másico del aire | 0,1631kgs |
Capacidad térmica media a presión constante del aire | 0,063 kjkg.k |
Capacidad térmica media a presión constante de los gases quemados | 1,075 kjkg.k |
potencia del sistema turbo-compresor | 0,2313kjs |
Potencia de la turbina de potencia |19,41kjs |
Potencia útil de la turbina de potencia | 17,86 kjs |
flujo de calor suministrado | 124,79 kgs |
Potencia del Alternador | 1,7% |
Rendimiento del ciclo | 17,22 % |
Rendimiento adiabático | ncomp= 92%ntur = 108 % |
Porcentaje de error | 8.6 % |

4. Análisis de resultados
En la presente práctica de laboratorio se utilizaron diversos cálculos y transformaciones de unidades paratrabajar en el sistema internacional, que es requerido. Se realizaron cálculos tanto ideales como reales del ciclo de Brayton, donde se obtuvo que la potencia real de la turbina fue de 19,41kjs y el ideal de 17,86 kjs ; dado estos valores se observa que existe una pequeña variación de 8.6% de error relativo porcentual. Además al obtener los cálculos se obtuvo el rendimiento adiabático tanto dela turbina como del compresor de 108 % y 92%, respectivamente, notándose que sus eficiencias fueron altas. Por otra parte, se destaca que el flujo de calor suministrado fué de 124,79 kg/s y que las potencias del alternador y del sistema turbo compresor fueron bajas. Dadas las circunstancias nombradas, la práctica llenó las expectativas y cumplió con los objetivos, a pesar que al momento de...