Ciclo Breyton
Páginas: 8 (1901 palabras)
Publicado: 17 de octubre de 2011
CICLO BRAYTON
El ciclo Brayton, también conocido como ciclo Joule o ciclo Froude, es un ciclo termodinámico consistente, en su forma más sencilla, en una etapa de compresión adiabática, una etapa de calentamiento isobárico y una expansión adiabática de un fluido termodinámico compresible. Es uno de los ciclos termodinámicos de más amplia aplicación, al ser la base del motor de turbina de gas,por lo que el producto del ciclo puede ir desde un trabajo mecánico que se emplee para la producción de energía eléctrica o algún otro aprovechamiento –caso de las industrias de generación eléctrica y de algunos motores terrestres o marinos, respectivamente–, hasta la generación de un empuje en un aerorreactor.
INTRODUCCION
Se puede decir que antes del año 1940 todas las máquinas térmicas decombustión interna eran del tipo alternativo: émbolo, biela y cigüeñal. Recién, hacia el año 1940, al lograrse la fabricación de compresores rotativos de alto rendimiento, conjuntamente con los progresos realizados en el campo de la metalurgia, que permitieron la fabricación de aceros refractarios capaces de resistir altas temperaturas, se posibilitó el desarrollo de las turbinas a gas.
Fue durantela guerra de 1939 a 1945 que la turbina a gas alcanzó su máxima difusión y desarrollo tecnológico TURBINA A GAS CICLO ABIERTO SIMPLE DE UN SOLO EJE.En el año 1873 GEORGE BRAYTON (1830 – 1892) expuso el principio de funcionamiento del ciclo que lleva su nombre que originariamente se desarrolló empleando una máquina de pistones con inyección de combustible, para luego realizarlo como ciclo abiertosimple llamado turbina a gas.
Si bien se le llama ciclo termodinámico, en realidad el fluido de trabajo no realiza un ciclo completo dado que el fluido que ingresa es aire y el que egresa son gases de combustión, o sea en un estado diferente al que se tenia cuando se inició el proceso, por eso se dice que es un “ciclo abierto”.
Las turbinas a gas son máquinas térmicas rotativas de combustióninterna a flujo continuo cuyo esquema se representa en la Fig. 1.
El objetivo de ésta máquina térmica es convertir energía calórica contenida en el combustible utilizado en energía mecánica (trabajo mecánico) en el eje de la misma.
La máquina está compuesta de los siguientes elementos:
1. Un compresor de flujo axial
2. Una o varias cámaras de combustión (según el fabricante)
3. Laturbina a gas
4. Sistemas auxiliares para su operación:
a) Sistemas de lubricación
b) Sistema de alimentación de combustible
c) Sistema de regulación de velocidad
d) Sistema de puesta en marcha y parada
e) Sistemas de protección de máquina
f) Sistema de acoplamiento hidráulico
g) Sistema de virado (virador)
5. Motor de lanzamiento (motor Diesel, o motor eléctrico)
La máquinaacciona una carga la cual se encuentra montada en el eje de la misma. La carga podrá ser de diversos tipos, tales como: un generador eléctrico, una bomba de gran potencia, un compresor, un soplante de aire, la hélice de un navío, ..., etc.
Según el tipo de carga de que se trate podrá existir una caja reductora de velocidad entre la máquina y la carga, caso de que la carga sea un generadoreléctrico.También se aplica con gran éxito como planta propulsora de aeronaves, barcos y vehículos terrestres tales como trenes y vehículos de calle, dada la importante característica que presenta ésta máquina en cuanto a la relación potencia / peso y tamaño que la distingue fundamentalmente de otras máquina térmicas.
VENTAJAS DE LA TURBINA A GAS
a) Muy buena relación potencia vs. peso y tamañob) Bajo costo de instalación
c) Rápida puesta en servicio
d) Es una máquina rotante (no tiene movimientos complejos como son los movimientos roto alternativos de los motores de combustión interna)
e) Al ser una máquina rotante el equilibrado de la misma es prácticamente perfecto y simple, a diferencia de máquinas con movimiento alternativos
f) Menos piezas en movimiento (comparado con...
El ciclo Brayton, también conocido como ciclo Joule o ciclo Froude, es un ciclo termodinámico consistente, en su forma más sencilla, en una etapa de compresión adiabática, una etapa de calentamiento isobárico y una expansión adiabática de un fluido termodinámico compresible. Es uno de los ciclos termodinámicos de más amplia aplicación, al ser la base del motor de turbina de gas,por lo que el producto del ciclo puede ir desde un trabajo mecánico que se emplee para la producción de energía eléctrica o algún otro aprovechamiento –caso de las industrias de generación eléctrica y de algunos motores terrestres o marinos, respectivamente–, hasta la generación de un empuje en un aerorreactor.
INTRODUCCION
Se puede decir que antes del año 1940 todas las máquinas térmicas decombustión interna eran del tipo alternativo: émbolo, biela y cigüeñal. Recién, hacia el año 1940, al lograrse la fabricación de compresores rotativos de alto rendimiento, conjuntamente con los progresos realizados en el campo de la metalurgia, que permitieron la fabricación de aceros refractarios capaces de resistir altas temperaturas, se posibilitó el desarrollo de las turbinas a gas.
Fue durantela guerra de 1939 a 1945 que la turbina a gas alcanzó su máxima difusión y desarrollo tecnológico TURBINA A GAS CICLO ABIERTO SIMPLE DE UN SOLO EJE.En el año 1873 GEORGE BRAYTON (1830 – 1892) expuso el principio de funcionamiento del ciclo que lleva su nombre que originariamente se desarrolló empleando una máquina de pistones con inyección de combustible, para luego realizarlo como ciclo abiertosimple llamado turbina a gas.
Si bien se le llama ciclo termodinámico, en realidad el fluido de trabajo no realiza un ciclo completo dado que el fluido que ingresa es aire y el que egresa son gases de combustión, o sea en un estado diferente al que se tenia cuando se inició el proceso, por eso se dice que es un “ciclo abierto”.
Las turbinas a gas son máquinas térmicas rotativas de combustióninterna a flujo continuo cuyo esquema se representa en la Fig. 1.
El objetivo de ésta máquina térmica es convertir energía calórica contenida en el combustible utilizado en energía mecánica (trabajo mecánico) en el eje de la misma.
La máquina está compuesta de los siguientes elementos:
1. Un compresor de flujo axial
2. Una o varias cámaras de combustión (según el fabricante)
3. Laturbina a gas
4. Sistemas auxiliares para su operación:
a) Sistemas de lubricación
b) Sistema de alimentación de combustible
c) Sistema de regulación de velocidad
d) Sistema de puesta en marcha y parada
e) Sistemas de protección de máquina
f) Sistema de acoplamiento hidráulico
g) Sistema de virado (virador)
5. Motor de lanzamiento (motor Diesel, o motor eléctrico)
La máquinaacciona una carga la cual se encuentra montada en el eje de la misma. La carga podrá ser de diversos tipos, tales como: un generador eléctrico, una bomba de gran potencia, un compresor, un soplante de aire, la hélice de un navío, ..., etc.
Según el tipo de carga de que se trate podrá existir una caja reductora de velocidad entre la máquina y la carga, caso de que la carga sea un generadoreléctrico.También se aplica con gran éxito como planta propulsora de aeronaves, barcos y vehículos terrestres tales como trenes y vehículos de calle, dada la importante característica que presenta ésta máquina en cuanto a la relación potencia / peso y tamaño que la distingue fundamentalmente de otras máquina térmicas.
VENTAJAS DE LA TURBINA A GAS
a) Muy buena relación potencia vs. peso y tamañob) Bajo costo de instalación
c) Rápida puesta en servicio
d) Es una máquina rotante (no tiene movimientos complejos como son los movimientos roto alternativos de los motores de combustión interna)
e) Al ser una máquina rotante el equilibrado de la misma es prácticamente perfecto y simple, a diferencia de máquinas con movimiento alternativos
f) Menos piezas en movimiento (comparado con...
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