Plantas termicas

INTRODUCCIÓN
Como introducción podemos decir que la mayor parte de los dispositivos que producen potencia operan en ciclos, y el estudio de los ciclos de potencia es una parte interesante e importante de la termodinámica, y precisamente en este escrito trataremos la base para los motores de turbina de gas el Ciclo Brayton.
En este caso hablaremos sobre las turbinas de gas usualmente operan enun ciclo abierto. Que operan con aire de alta presión sigue hacia la cámara de combustión donde el combustible se quema a presión constante para que luego los gases de alta temperatura que resultan entren a la turbina, donde se expanden hasta la presión atmosférica, de tal forma que producen potencia. Los gases de escape que salen de la turbina se expulsan hacia fuera (no se recirculan).
De lamisma forma del ciclo de turbina de gas abierto recién escrito para modelarse como un ciclo cerrado, del modo que se muestra en la figura siguiente, mediante las suposiciones de aire estándar.
En este caso los procesos de compresión y expansión permanecen iguales, pero el proceso de combustión se sustituye por un proceso de adición de calor a presión constante de una fuente externa, y el proceso deescape se reemplaza pro uno de rechazo de calor a presión constante hacia el aire ambiente. Como también ciclo ideal que el fluido de trabajo experimenta en este ciclo cerrado es el ciclo Brayton, que esta integrado por cuatro proceso internamente reversibles:
1-2 compresión isentrópica (en un compresor)
2-3 Adición de calor a P=constante
3-4 Expansión isentrópica (en una turbina)
4-1 Rechazode calor a P=constante
De la misma forma el fluido de trabajo en ciclo cerrado entra al intercambiador de calor de temperatura elevada en el estado1, donde se le agrega energía a un proceso de presión constante, hasta que alcanza la temperatura elevada del estado 2. Entonces, el fluido entra a la turbina y tiene lugar una expansión isentrópica, produciendo cierta potencia. El fluido sale de laturbina al estado 3 y pasa a ser enfriado, en un proceso a presión constante, en el intercambiador de calor de temperatura baja, de donde sale al estado 4, listo para entrar al compresor. Ahí el fluido es comprimido isentrópicamente al estado 1 y el ciclo se repite.

CONTENIDO

En el primer subtema hablaremos sobres los que es la turbina de Gas, es una turbo máquina motora, cuyo fluido detrabajo es un gas. Como la compresibilidad de los gases no puede ser despreciada, las turbinas a gas son turbo máquinas térmicas. Sobre lo que son sus ventajas y desventajas del uso de la turbina de gas, su clasificación y las partes que constituyen una turbina de gas.
De la igual manera el contenido de esta investigación trata del rendimiento térmico teórico del ciclo depende exclusivamente de larelación de presiones (r), o bien, de la relación de volúmenes (ε) entre los cuales se comprime y por lo tanto para obtener el rendimiento térmico real debemos tener presente que la compresión del aire en el compresor no es isoentrópica como estudiamos anteriormente, sino que esta es politrópicas. Además y de igual modo deberemos tener presente que la expansión de los gases en la turbina no esisoentrópica como supusimos, sino que esta es también politrópicas.
El siguiente subtema nos explicara sobre las cámaras de combustión de las turbinas a gas han sido objetos de permanentes desarrollos a fin de lograr una eficiente combustión y por otro lado asegurar bajas emisiones contaminantes, especialmente en contenidos de óxidos de nitrógeno (NO y NO2). En la cámara de combustión se produce laoxidación del combustible desarrollándose muy altas temperaturas, por arriba de los 3.000 ºF.

En el desarrollo de esta investigación hablaremos de las funciones esenciales que debe obtenerse en la cámara de combustión. Y el sistema de combustión.

De igual manera sobre los regeneradores o intercambiadores de calor empleados en las turbinas a gas son del tipo de coraza y tubos, o bien, del...