ciclo de stirling y ericsson




República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del poder popular para la educación superior
Facultad de Ingeniería – Escuela Informática y Mantenimiento
Núcleo Barcelona
Asignatura: Termodinámica I



Ciclo de Stirling y Ericsson





Profesora: Bachiller:
Cecilia MarcanoArruebarrena, Dauriangel C.I 26.008.821





Barcelona, 27 de Mayo del 2014
El ciclo Ericsson
Fue ideado por el inventor John Ericsson, que proyectó y construyó varios motores de aire caliente basados en diferentes ciclos termodinámicos. Es considerado el autor de dos ciclos para motores térmicos de combustión externa y constructor de motores reales basados en los ciclosmencionados.
Su primer ciclo era muy parecido al actualmente llamado ciclo Brayton (que es el que siguen las turbinas de gas), pero con combustión externa.
Motor Ericsson
Los motores Ericsson se basan en el ciclo Ericsson. Son de combustión externa por lo que el gas motor se calienta desde el exterior. Para mejorar el rendimiento (térmico y total) el motor Ericsson dispone de un regenerador orecuperador de calor. Puede funcionar en ciclo abierto o cerrado. La expansión y la compresión se producen simultáneamente, en las caras opuestas del pistón.

Ciclo Ericsson ideal
Se supone que el que sigue el ciclo es un gas. Consta de 4 fases:
Compresión isotérmica
Calor añadida a presión constante (calentamiento isobárico)
Expansión isotérmica
Enfriamiento a presión constante (enfriamientoisobárico)
Explicación: Los procesos de expansión y compresión isotérmicos se llevan a cabo en la turbina y el compresor como se muestra en la figura siguiente.
El regenerador es un intercambiador de calor de contra flujo. La transferencia de calor sucede entre las dos corrientes
En el caso ideal la diferencia de temperatura entre las dos corrientes no excede una cantidad diferencial dT. Lacorriente de fluido fría sale del intercambiador de calor a la temperatura de entrada de la corriente caliente.
Explicación del motor de la figura:
En la posición actual (el pistón en la posición más baja) el aire de la cámara inferior se calienta mediante calor aportado exteriormente (color rojo oscuro o rojo marrón). El aire de la cámara superior ha sido aspirado al bajar el pistón y está apresión atmosférica (color azul).
El pistón comienza a subir por la presión del aire calentado. Se producen simultáneamente la expansión del aire caliente y la compresión del aire de la cámara superior (aspirado en la fase previa). El aire pasa a la izquierda obligado por la válvula anti retorno de la admisión. Una válvula anti retorno le permite el paso al depósito acumulador de aire frío.
En elpunto muerto superior pasa al depósito frío la máxima cantidad de aire aspirado posible. La válvula de paso (dibujada abajo y a la izquierda) se abre y permite el paso del aire frío a través del recuperador hasta la cámara inferior que lo recibe.
Un volante de inercia hace que el pistón doble-función (compresión-expansión) empiece a bajar, empujando el aire precalentado a través del recuperador yaspire aire atmosférico a la cámara superior.
En el cuarto inferior, el aire precalentado se acaba de calentar mientras se comprime. En la fase final el pistón llega a la posición inferior y el proceso se repite.
El regenerador:
Ericsson diseñó y construyó un intercambiador de calor de flujo mezclado y en contracorriente y lo llamó "regenerador" (en inglés "Regenerator"). Pero Robert Stirlinghabía inventado un dispositivo similar, antes de que Ericsson, y lo llamó "economizador" (en inglés "economiser" o "economizar") debido a que ahorraba combustible.
El sistema de recuperar el calor de los gases "de escape" o "de salida" puede hacerse de diversas maneras, con válvulas o sin, o con el auxilio de dispositivos rotativos o móviles. Cuando el calor de los gases de escape sirve para...