Maquinas Termincas

Universidad de Oriente
Núcleo Anzoátegui
Escuela de ingeniería y ciencias aplicadas
Departamento de ing. Mecánica
Termodinámica

Maquinas térmicas
y
Ciclos termodinámicos

Profesor: Bachilleres:
Miguel Caraballo -BlancaCampos.
-Juliana Delgado.



Barcelona, 3 de julio del 2012
MAQUINAS TERMICAS.
Es un conjunto de elementos mecánicos que permite intercambiar energía, generalmente a través de un eje, mediante la variación de energía de un fluido que varía su densidad significativamente al atravesar la máquina. Unamaquina térmica se puede definir como un dispositivo que funciona en un ciclo termodinámico y que realiza cierta cantidad de trabajo neto positivo a través de la transferencia de calor desde un cuerpo a temperatura elevada y hacia un cuerpo a baja temperatura. Con frecuencia el termino maquina térmica se utiliza en un sentido más amplio que incluye a todos los dispositivos que producen trabajo. Entrelas que tenemos las maquinas refrigerantes y las bombas de calor. El mejor ejemplo de estas máquinas térmicas son los refrigeradores y bombas de calor que tienen como fin enfriar o calentar un entorno.
CLASIFICACION.
Las máquinas térmicas pueden clasificarse, según el sentido de transferencia de energía, en:
●Motores térmicos. Los motores térmicos son aquellas máquinas en las que la forma deenergía que se emplea es la térmica, para obtener energía mecánica (planta simple de vapor).
●Generadores térmicos o compresores. Por el contrario, los generadores térmicos son aquellas máquinas que desde la energía mecánica, se transforma en energía térmica. Los generadores térmicos también reciben el nombre de compresores.

CICLO DE BRAYTON
La utilización en ciertas máquinas de fluidos nocondensables, y generalmente en condiciones muy alejadas del cambio de fase, permiten asumir en muchos casos un comportamiento de gas perfecto para el fluido de trabajo. Esto a su vez permite plantear las ecuaciones en función de temperaturas en lugar de entalpías y aplicar expresiones sencillas para describir transformaciones como las adiabáticas, isóbaras, etc. También en estos ciclos se maneja comoparámetro característico la relación de compresión, rp, definida como cociente entre las presiones.
Existen tres tipos de ciclos de Brayton descrito a continuación:
1. Ciclo Brayton simple:
Es el ciclo básico que siguen las instalaciones con turbina de gas, por lo que su aplicación en la industria y el transporte es muy importante. Debe su nombre al ingeniero americano G.B. Brayton, aunqueéste materializó el ciclo sobre un motor alternativo de dos cilindros en 1870. El ciclo Brayton está compuesto por dos transformaciones isóbaras y dos isoentrópicas (figura 1). Por ser el fluido no condensable la compresión se realiza con un compresor, para cuyo accionamiento se requiere una potencia no despreciable, generalmente proporcionada por la propia turbina al estar unidos compresor yturbina por medio de un mismo eje (figura 2).

Figura 1

Figura 2
La absorción de calor por parte del fluido operante, representada en la figura 2, como si procediese del exterior, procede generalmente del propio fluido por medio de una reacción de combustión, lo que da a estas máquinas el nombre de motores de combustión interna. Esto implica un cambio en las propiedades del fluido e impide sureutilización en el siguiente ciclo, haciéndose necesaria una renovación permanente del flujo. En los motores en los que así ocurre, la transformación 4-1 es puramente ficticia, ya que no se logra enfriando el fluido a la salida de la turbina sino sustituyendo éste por un gasto másico similar de fluido en las condiciones de entrada al compresor. Existen también las turbinas de gas de ciclo cerrado y...