estudiante
1. Ciclo Rankine.
2. Ciclo Otto.
3. Ciclo Diesel.
4. Ciclo Braylon.
5. Ciclo de refrigeración por compresión de vapor.
6. 2da Ley de termodinámica.
7. Procesos reversibles e irreversibles.
8. Cambio o variable de entropía.
1. Ciclo Rankine.
Es un ciclo termodinámico que tiene como objetivo la conversión de calor en trabajo, constituyendolo que se denomina un ciclo de potencia. Como cualquier otro ciclo de potencia, su eficiencia está acotada por la eficiencia termodinámica de un ciclo de Carnot que operase entre los mismos focos térmicos (límite máximo que impone el segundo principio de la termodinámica).
Proceso: es un ciclo de potencia representativo que tiene lugar en un central térmico de vapor. Utiliza un fluido de trabajoque alternativamente evapora y condensa, típicamente agua (si bien existen otros tipos de sustancias que pueden ser utilizados, como en el ciclo rankine orgánicos). Mediante la quema de combustible, el vapor de agua es producido en una caldera a alta presión para luego ser llevado a una turbina donde se expande para generar trabajo mecánico en su eje. El vapor de baja presión que sale la turbinase induce en un condensador, equipo donde el vapor condensa y cambia al estado líquido. Posteriormente una bomba se encarga de aumentar la presión del fluido en fase liquida para volver a introducirlo nuevamente en la caldera, cerrando de esta manera el ciclo.
2. Ciclo Otto.
Este ciclo se aplo9ca en los motores de combustión interna de encendido provocado (motores de gasolina). Secaracteriza porque en una primera aproximación teórica, todo el calor se aporta a volumen constante.
a. Ciclo de cuatro tiempos (4T)
El ciclo consta de seis procesos, dos de los cuales no participan en el ciclo termodinámico del fluido operante pero son fundamentales para la renovación de la carga del mismo:
E-A: admisión a presión constante (renovación de la carga)
A-B: compresión isoentrópica
B-C:combustión, aporte de calor a volumen constante. La presión se eleva rápidamente antes de comenzar el tiempo útil
C-D: fuerza, expansión isoentrópica o parte del ciclo que entrega trabajo
D-A: Escape, cesión del calor residual al ambiente a volumen constante
A-E: Escape, vaciado de la cámara a presión constante (renovación de lacarga)
Hay dos tipos de motores que se rigen por el ciclo deOtto, los motores de dos tiempos y los motores de cuatro tiempos. Este último, junto con el motor diésel, es
el más utilizado en los automóviles ya que tiene un buen rendimiento y contamina mucho menos que el motor de dos tiempos.
1. Durante la primera fase el pistón se desplaza hasta el PMI y la válvula de admisión permanece abierta, permitiendo que se aspire la mezcla de combustible y airehacia dentro del cilindro (esto no significa que entre de forma gaseosa).
2. Durante la segunda fase las válvulas permanecen cerradas y el pistón se mueve hacia el PMS, comprimiendo la mezcla de aire y combustible. Cuando el pistón llega al final de esta fase, la bujía se activa y enciende la mezcla.
3. Durante la tercera fase se produce la combustión de la mezcla, liberando energía queprovoca la expansión de los gases y el movimiento del pistón hacia el PMI. Se produce la transformación de la energía química contenida en el combustible en energía mecánica trasmitida al pistón. Él la trasmite a la biela, y la biela la trasmite al cigüeñal, de donde se toma para su utilización.
4. En la cuarta fase se abre la válvula de escape y el pistón se mueve hacia el
PMS, expulsando los gasesproducidos durante la combustión y quedando preparado para empezar un nuevo ciclo (renovación de la carga)
Para mejorar el llenado del cilindro, también se utilizan sistemas de sobrealimentación, ya sea mediante empleo del turbocompresor o mediante compresores volumétricos o también llamados compresores de desplazamiento positivo.
b. Ciclo de dos tiempos (2T)
1. (Admisión - Compresión)....
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