Laboratorio N 3


Práctica de Laboratorio Nº3

“CICLO DE POTENCIA DE UN SISTEMA CICLICOS DE POTENCIA CON TURBINAS A GAS"

INFORME

Integrantes:
Fierro Arana, Athony M.

Profesor:
Ing. Alejandro Barbachan Callirgos


2015-I



TABLA DE CONTENIDO
1. INTRODUCCION 2
2. Resumen del laboratorio 3
2.1. Resumen Ejecutivo 3
2.2. Análisis general del laboratorio 3
3. Desarrollo y cuestiones 5
3.1. Cuestión 1 5
3.2.Cuestión 2: Análisis de irreversibilidad 6
3.3. Cuestión 3 10
4. Resultados 11
4.1. Análisis del cálculo numérico 11
4.2. Discusión y Reflexiones de las gráficas Realizadas 13
4.3. Análisis Comparativos: Errores o alcances encontrados 14
5. Conclusiones 15
6. Bibliografía 15


1. INTRODUCCION
El ciclo Brayton es un tipo de ciclo termodinámico utilizado típicamente para representar los motores deturbina de gas manera, los motores de aviones a reacción, y otros motores de turbina de trabajo. El ciclo Brayton se puede utilizar tanto en motores de combustión interna, así como motores de combustión externa. El motor original ciclo Brayton constaba de tres componentes básicos: un compresor de gas, una cámara de mezcla, y un expansor. Hoy en día, el ciclo Brayton se utiliza casi exclusivamente en losmotores de turbina de gas, que típicamente consisten en un compresor de gas, un quemador y una turbina de expansión. Los dos usos principales de motores de turbina de gas son la generación de energía eléctrica y la propulsión de aeronaves a reacción.
Ingeniero estadounidense George Brayton, que dio su nombre a este ciclo, se desarrolló un tipo de motor llamado "Ready Motor" en la década de 1870.Estos motores fueron producidos para llevar a cabo tareas como la operación de la planta y el bombeo de agua. Estos motores principios de ciclo Brayton operar sin problemas y también eran relativamente eficiente también

2. Resumen del laboratorio
2.1. Resumen Ejecutivo
Generalmente es más útil utilizar un ciclo ideal de aire estándar en un análisis de los ciclos de turbinas de gas, el cual esconocido como ciclo de Brayton. La ventaja de este tipo de ciclo con el resto es que este trabaja con un intervalo más amplio de volúmenes; sin embargo, trabaja con presiones y temperaturas menores. En este sistema se analiza el rendimiento que realiza el compresor sobre el sistema; ya sea un sistema abierto o cerrado. En el ciclo abierto existe algunas dificultades a la hora de realizar el análisistermodinámico, las cuales son: que el fluido calo portador sufre en primer lugar un proceso de combustión en la cámara de combustión, modificando su composición, propiedades y caudal, y en segundo lugar una renovación al producirse la descarga de los productos de la combustión a la atmósfera.
2.2. Análisis general del laboratorio
En este laboratorio se trabajará con un sistema cíclico abierto deBrayton, este sistema consta con un comprensor, cámara de combustión y una turbina. El objetivo de esta práctica es de analizar las prestaciones energéticas de un ciclo de potencia con turbina de gas. Así mismo, se analizará la influencia que tienen sobre el rendimiento de una planta de este tipo de relación de presiones en el compresor, la temperatura máxima del ciclo y las principalesirreversibilidades. Se realizará estas experiencias empleando el programa ESS como herramienta de análisis.


3. Desarrollo y cuestiones
3.1. Cuestión 1
3.1.1. Propiedades termodinámicas del ciclo de potencia con turbina a gas.
Estado
P (Bar)
T(°K)
h (Kj/kg)
s (KJ/kg x K)
M (kg/s)
Entrada del compresor
1
300
300.3
6.87
21.89
Salida del compresor
10
621.2
630
6.853
21.89
Entrada a la turbina
10
1400
15177.87
21.89
Salida de la turbina
1
715.5
730.5
7.766
21.89
Tabla 1. Propiedades termodinámicas calculadas con EES para el ciclo Brayton

3.1.2. Presentación de los ciclos de potencia
Equipo
W (KJ/kg)
Q (KJ/kg)
Compresor
329.7
0
Cámara de combustión
0
887
Turbina
786.5
0
Trabajo neto del ciclo
456.8
Calor neto del ciclo
430.2
Rendimiento energético del ciclo
0.515
Tabla 2. Factores en el ciclo de...