Practica 1

República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Universitaria
Universidad Nacional Experimental Antonio José de Sucre
Vice rectorado “Luis Caballero Mejías”
Laboratorio de Conversión de Energía
La Yaguara – Caracas

PRÁCTICA #1
CICLO RANKINE

Profesor:
Herrera C.

Autores:
López Heyonil. Expediente: 2009203000
Misel Frank. Expediente: 2009103034

Caracas; marzode 2015

Introducción
El ciclo de Rankine es un ciclo termodinámico que tiene como objetivo la
conversión de calor en trabajo, constituyendo lo que se denomina un ciclo de potencia
(compuesto por el ciclo de vapor, que es el ciclo Rankine y los ciclos estándar de aire
que son los de gas y de combustión interna).
Ésta práctica tiene como finalidad demostrar de forma empírica cómo
funciona el cicloRankine y cómo éste convierte el calor en trabajo, con la finalidad
de hacer disponible ciertos efectos energéticos útiles.
Con cada una de las rpm dadas de los generadores eléctricos, se debería
obtener como resultado la comprobación del ciclo termodinámico mediante la
configuración predeterminada del proceso mostrando así, la utilidad física del ciclo.

MARCO TEÓRICO

Ciclo Rankine: Ciclotermodinámico que tiene como objetivo la conversión de calor
en trabajo, constituyendo lo que se denomina un ciclo de potencia. El ciclo Rankine
es el ciclo ideal que sirve de base al funcionamiento de las centrales térmicas, las
cuales, producen actualmente la mayor parte de la energía eléctrica que se consume
en el mundo.
Eficiencia térmica: Es una medida adimensional sobre el rendimiento de undispositivo que utiliza energía térmica, calculado como el cociente de la energía
producida (en un ciclo de funcionamiento) y la energía suministrada a la máquina
(para que logre completar el ciclo termodinámico).
Eficiencia térmica de una turbina: Se define como el cociente entre la energía
producida por la misma y la energía disponible. La eficiencia de una turbina está
influenciada principalmentepor las pérdidas de fluidos debido a las fugas y otros
factores, además de los efectos de fricción que se presentan en el interior de la
misma, producidos por el contacto permanente entre el fluido y las partes móviles o
estacionarias de las turbinas.
Eficiencia de la caldera: Corresponde a la razón entre el calor absorbido (por el
agua, vapor, fluido térmico, etc.) y el calor liberado en el equipo.La diferencia entre
el calor liberado y el calor absorbido corresponderá a las pérdidas de calor de la
caldera.
Flujo de calor: Área y proceso por el que se intercambia energía en forma de calor
entre distintos cuerpos o entre diferentes partes de un mismo cuerpo que están en
distinto nivel energético. El flujo de calor conducido a través de un cuerpo por unidad
de sección transversal esproporcional al gradiente de temperatura que existe en el
cuerpo (con signo opuesto).

Rendimiento del generador eléctrico: Está determinado por la potencia del circuito
de carga y los vatios totales producidos por el generador. Se expresa en porcentaje ya
que se está dividiendo unidades de energía entre unidades de energía.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

wge

126 vatios

210 vatios

323 vatios

(650rpm)

(850 rpm)

(1150 rpm)

T (ºC) P (Bar) T (ºC) P (Bar) T (ºC) P (Bar)
1

82,5

10

82,4

9,9

82,6

10

2

181

9,9

184

10

180

10

3

200

9,9

200

10

200

10

4

200

?

200

?

200

?

5

26,5

0,5

24,9

0,49

25

0,5

Combustible
Gasoil

ṁc = 4,5Kg/hr

ṁc = 5,5Kg/hr

ṁc = 7,5Kg/hr

Ec = 9800 Kcal/Kg
Rendimiento del generador eléctrico:
ṅ GE = 97%
ẇBC = ẇBA = 8%wt
P5 = P6
Estado 6{
Líquido Saturado
Calcular:
a) Eficiencia térmica del ciclo para cada rpm.
b) Eficiencia interna de la turbina para cada rpm.
c) Flujo de calor perdido para el condensador para cada rpm.
d) Eficiencia de la caldera.
e) Graficas

n vs. rpm
ẇt vs. ṁv

CÁLCULOS PARA 650 RPM
𝑇1 = 82,5 º𝐶
} ℎ1 = 339,7 𝐾𝑗/𝐾𝑔
𝑃1 = 10 𝐵𝑎𝑟
𝑇2 = 181 º𝐶
} ℎ2 = 2779,5 𝐾𝑗/𝐾𝑔
𝑃2 = 9,9 𝐵𝑎𝑟
𝑇3 = 200 º𝐶
} ℎ3 = 2786,7 𝐾𝑗/𝐾𝑔
𝑃3...