Fisica

MATERIA:
FISICA 1
TRABAJO:
PROYECTO “LA MAQUINA DE VAPOR”
ALUMNOS:
ALDO ROBERTO BRITO ESCOBAR
MOISES SALAS RAMOS
JESUS ALFONSO TORRES GARCIA
CRISTIAN DANIEL GONSALEZ REYES
GRADO: 2 GRUPO: ‘‘C’’

A 15 DE JUNIO DE 2011
 

INDICE

DESARROLLO

LA MQUINA DE VAPOR

LA MÁQUINA DE VAPOR SUPUSO UN GRAN ADELANTO TECNOLÓGICO. GRACIAS A ESTA MÁQUINA SE PUDOCREAR EL FERROCARRIL, ASÍ COMO DIVERSA MAQUINARIA PARA LA INDUSTRIA. SU USO SE ACENTUÓ A LO LARGO DE LA REVOLUCIÓN INDUSTRIAL.

HISTORIA DE LA MAQUINA DE VAPOR

EL PRIMER MOTOR DE PISTÓN FUE DESARROLLADO POR EL FÍSICO E INVENTOR FRANCÉS DENIS PAPIN Y SE UTILIZÓ PARA BOMBEAR AGUA. EL MOTOR DE PAPIN CONTABA CON UN ÚNICO CILINDRO QUE SERVÍA TAMBIÉN COMO CALDERA. SE COLOCABA UNA PEQUEÑA CANTIDAD DEAGUA EN LA PARTE INFERIOR DEL CILINDRO Y SE CALENTABA HASTA QUE PRODUCÍA VAPOR. LA PRESIÓN DEL VAPOR EMPUJABA UN PISTÓN ACOPLADO AL CILINDRO, TRAS LO CUAL SE ELIMINABA LA FUENTE DE CALOR DE LA PARTE INFERIOR. A MEDIDA QUE EL CILINDRO SE ENFRIABA, EL VAPOR SE CONDENSABA Y LA PRESIÓN DEL AIRE EN EL EXTERIOR DEL PISTÓN LO EMPUJABA DE NUEVO HACIA ABAJO.
EN 1698 EL INGENIERO INGLÉS THOMAS SAVERY DISEÑÓUNA MÁQUINA QUE UTILIZABA DOS CÁMARAS DE COBRE QUE SE LLENABAN DE FORMA ALTERNATIVA CON VAPOR PRODUCIDO EN UNA CALDERA. ESTA MÁQUINA SE UTILIZÓ TAMBIÉN PARA BOMBEAR AGUA.
EN 1769, CUGNOT ACOPLÓ LA MÁQUINA DE VAPOR A UN CARRUAJE, Y EN 1775, PERRIER A UN BUQUE. A PRINCIPIOS DEL SIGLO XIX STEPHENSON FUE EL PRIMERO EN APLICAR ESTE TIPO DE MÁQUINAS A LOS FERROCARRILES.

FUNCIONAMIENTO DE LAMAQUINA DE VAPOR
UNA MÁQUINA DE VAPOR ES UN MOTOR DE COMBUSTIÓN EXTERNA QUE TRANSFORMA LA ENERGÍA TÉRMICA DE UNA CANTIDAD DE AGUA EN ENERGÍA MECÁNICA. EN ESENCIA, EL CICLO DE TRABAJO SE REALIZA EN DOS ETAPAS:
1.-SE GENERA VAPOR DE AGUA EN UNA CALDERA CERRADA POR CALENTAMIENTO, LO CUAL PRODUCE LA EXPANSIÓN DEL VOLUMEN DE UN CILINDRO EMPUJANDO UN PISTÓN. MEDIANTE UN MECANISMO DE BIELA - MANIVELA,EL MOVIMIENTO LINEAL ALTERNATIVO DEL PISTÓN DEL CILINDRO SE TRANSFORMA EN UN MOVIMIENTO DE ROTACIÓN QUE ACCIONA, POR EJEMPLO, LAS RUEDAS DE UNA LOCOMOTORA O EL ROTOR DE UN GENERADOR ELÉCTRICO. UNA VEZ ALCANZADO EL FINAL DE CARRERA EL ÉMBOLO RETORNA A SU POSICIÓN INICIAL Y EXPULSA EL VAPOR DE AGUA UTILIZANDO LA ENERGÍA CINÉTICA DE UN VOLANTE DE INERCIA.
2.- EL VAPOR A PRESIÓN SE CONTROLA MEDIANTE UNASERIE DE VÁLVULAS DE ENTRADA Y SALIDA QUE REGULAN LA RENOVACIÓN DE LA CARGA; ES DECIR, LOS FLUJOS DEL VAPOR HACIA Y DESDE EL CILINDRO.

INCONVENIENTES EN EL EMPLEO DE LA MÁQUINA DE VAPOR
LA MÁQUINA DE VAPOR NO DISPONE DE LA POTENCIA NI LA VELOCIDAD NECESARIA PARA QUE PUEDA SER USADA EN LA ACTUALIDAD.
REQUIERE UN GRAN ESPACIO PARA SU INSTALACIÓN.
NO PUEDE USAR EFICIENTEMENTE VAPOR A ELEVADASTEMPERATURAS, Y POR TANTO COMO CONSECUENCIA DE ESTO, SU POTENCIA ES RELATIVAMENTE BAJA.

UTILIDAD ACTUAL DE LA MÁQUINA DE VAPOR
ACTUALMENTE, EL USO DE LA MÁQUINA DE VAPOR ES BASTANTE ESCASO, LIMITÁNDOSE, CASI EXCLUSIVAMENTE, A LAS TURBINAS DE LAS CENTRALES ELÉCTRICAS (QUE NO TIENEN NADA QUE VER CON EL FUNCIONAMIENTO DE LA MÁQUINA DE VAPOR). ESTO SE DEBE A LOS INCONVENIENTES CITADOS ANTERIORMENTE.EN CAMBIO, LAS TURBINAS DE VAPOR SIGUEN UTILIZÁNDOSE ACTUALMENTE POR SU ALTA EFICIENCIA, Y POR LA FACILIDAD DE OBTENCIÓN DE VAPOR DE AGUA POR DIVERSOS MEDIOS.

CALDERA: ES EL COMPONENTE CUYA FUNCIÓN ES LA DE CALENTAR EL AGUA HASTA CONVERTIRLA EN VAPOR A ALTA PRESIÓN.
LUMBRERAS DE ENTRADA Y SALIDA (LE, LS): CONDUCTOS DE ENTRADA Y SALIDA DEL VAPOR.
VÁLVULA DE ENTRADA (VE): PERMITE LA ENTRADA DELVAPOR AL CONTENEDOR. SI SE CIERRA, SE CORTA TODO EL SUMINISTRO DE ENTRADA DE VAPOR.
CONTENEDOR (C): LUGAR DONDE SE ENCUENTRA LA VÁLVULA CORREDERA.
VÁLVULA CORREDERA (VC): COMPONENTE QUE SE ENCARGA DE REGULAR LA ENTRADA Y SALIDA DE VAPOR DEL CILINDRO. SE COMPONE DE UNA PIEZA CON UNA CAVIDAD, CONECTADA A UNA BARRA QUE SE DESPLAZA HACIA LA IZQUIERDA O DERECHA POR LA ACCIÓN DEL PISTÓN. ESTOS...