Ciclos Termodinámicos


UNIVERSIDAD DE ORIENTE.
EXTENSIÓN REGIÓN CENTRO – SUR.
ANACO – EDO. ANZOÁTEGUI

CICLOS TERMODINÁMICOS
Ciclos de Potencia de Gas
y
Ciclos De Potencia de Vapor







Anaco, 29 de septiembre de 2011.

ÍNDICE
Introducción III
Ciclos de Potencia de Gas:
Ciclo Brayton Ideal 04
Ciclo Stirling Ideal 07
Ciclo Ericcson Ideal 09
Ciclos de Potenciade Vapor:
Cliclo Rankine Ideal 11
Ciclo Rankine(Sobrecalentamiento de vapor a altas Temperaturas) 12
Ciclo Rankine (Incremento de presión en la caldera) 13
Refrigeración por Compresión de Vapor 13
Conclusión 14
Bibliografía









INTRODUCCIÓN
Como es bien sabido, la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma. La mayoría de los aparatos,dispositivos y máquinas que se utilizan hoy en día en el mundo, transforman una forma de energía en otra. La termodinámica es la ciencia encargada del estudio de la energía, describiendo los esfuerzos necesarios para transformar esa energía, ya sea, en potencia o describiendo los procesos de refrigeración y todas las relaciones existentes entre las propiedades de la materia y sus diferentes aplicacionesen la ingeniería.
Una meta importante de la ingeniería es la de desarrollar dispositivos que permitan convertir el calor en trabajo o realizar una determinada tarea como la extracción de calor de un espacio refrigerado. Mientras que la conversión del trabajo en calor se puede conseguir con un rendimiento del 100 %, la conversión de calor en trabajo viene limitada por el Segundo principio de laTermodinámica: “No es posible un proceso cuyo único resultado sea la absorción de calor procedente de un foco y la conversión íntegra de este calor en trabajo, sin producir ningún otro efecto” (enunciado de Kelvin-Planck).
Es allí, donde entran en juego los sistemas que operan bajo un ciclo termodinámico, ya sea de potencia o de refrigeración, estos sistemas se componen de varios dispositivos,en el caso de aquellos que operan en ciclos de potencia neta se les llama máquinas y aquellos bajo un ciclo de refrigeración, son refrigeradores, acondicionadores o bombas de calor.
El presente trabajo tiene como finalidad dar a conocer un poco más el funcionamiento de algunos de estos ciclos y considerar en especial aquellos que operan para producir potencia ya sea de gas o de vapor como porejemplo el ciclo Brayton ideal o el Rankine ideal respectivamente, y en relación a la refrigeración, aquella que es realizada por compresión de vapor.
Al igual que ciclos como el Stirling y Ericcson basados en el uso de un motor térmico, el cual es un dispositivo a través del que un sistema realiza un ciclo en el que absorbe calor de un foco de temperatura alta, cede una cantidad de calor a unfoco de temperatura inferior, y realiza un trabajo sobre el exterior.
Todo esto con el objetivo de satisfacer la constante demanda de eficiencias y funcionamientos, gastando o consumiendo lo mínimo para obtener lo máximo.


El Ciclo Brayton Ideal:
El ciclo Brayton es un modelo de aire estándar de un ciclo de turbina de gas simple. Fue propuesto y desarrollado por George B. Brayton (1830-1892).Esta máquina desarrollada alrededor de 1870 era una maquina reciprocante que quemaba aceite con la inyección directa al cilindro y un compresor que estaba separado del cilindro de potencia. El ciclo Brayton el cual ahora se usa solo para potencia de gas, fue el primero que se utilizó con máquinas reciprocantes. Los procesos de compresión y expansión son isentrópicos y la adición y liberación delcalor ocurren en procesos reversibles a presión constante.
El ciclo Brayton describe el comportamiento ideal de un motor de turbina de gas, como los utilizados en las aeronaves. Las etapas del proceso son las siguientes:

Admisión
El aire frío y a presión atmosférica entra por la boca del compresor.
Compresor
El compresor incrementa la temperatura y la presión. El aire es comprimido y...