Termodinamica proyecto final

ÍNDICE
ÍNDICE 2
CONSIDERACIONES BÁSICAS EN EL ANÁLISIS DE CICLOS 3
EL CICLO DE CARNOT Y SU IMPORTANCIA EN LA INGENIERÍA 4
CICLO DE OTTO 5
CICLO RANKINE 7
CICLO DE REFRIGERACIÓN 8
EJEMPLOS Y APLICACIONES 9
CICLO DE REFRIGERACIÓN POR ABSORCIÓN 10
CONCLUSIÓN 10
REFERENCIAS 11

CONSIDERACIONES BÁSICAS EN EL ANÁLISIS DE CICLOS
Se dice que un sistema ha experimentado un ciclo siregresa a su estado inicial al final del proceso.
La mayor parte de los dispositivos que producen potencia operan en ciclos, aunque los ciclos reales no son fáciles de analizar, es necesario mantener las complejidades en un nivel manejable y usar idealizaciones.
Un ciclo es ideal cuando el ciclo real se le eliminan todas las irreversibilidades y complejidades internas.

La Eficiencia Térmicaes la relación entre el trabajo neto producido por una máquina y la entrada de calor total. Se denota con la ecuación:

O así:


EL CICLO DE CARNOT Y SU IMPORTANCIA EN LA INGENIERÍA
Éste ciclo se compone de cuatro procesos totalmente reversibles: adición de calor isotérmica, expansión isentrópica, rechazo de calor isotérmico y compresión isentrópica.




P-vT-s
Puede ser ejecutado en un sistema cerrado o un sistema de flujo estable (usando 2 turbinas y 2 compresores), y puede usarse gas o vapor como fluido de trabajo.
Carnot transmitió un mensaje como el siguiente: la eficiencia térmica aumenta con un incremento en la temperatura promedio a la cual se suministra calor hacia el sistema o conuna disminución de la temperatura promedio a la cual el calor se rechaza del sistema.

Sin embargo, las temperaturas de la fuente (TH) y el sumidero (TL) que pueden emplearse en la práctica tienen límites. La temperatura más alta tiene el límite que pueden soportar sus componentes de la máquina y la temperatura más baja la limita la temperatura del medio de enfriamiento, como un lago o unrío.

CICLO DE OTTO

Nikolaus A. Otto en 1876, mejoró el modelo de Frenchman implementando cuatro fases o tiempos en la combustión interna, los cuales son:
1. Admisión
2. Compresión
3. Explosión (Expansión)
4. Escape
1.- En ésta etapa una válvula se abre y permite el paso del combustible a usar combinado con aire. El pistón estando en el punto más alto de la cámara de combustión(Según la bibliografía: Punto Muerto Superior, PMS), desciende hasta el punto más bajo (Según la bibliografía: Punto Muerto Inferior, PMI) y se cierra la válvula.


2.- En la segunda etapa, el pistón vuelve al PMS comprimiendo el combustible con la mezcla del aire.
3.- Una vez comprimido el combustible con el aire, vine la etapa de potencia o expansión (explosión en mecánica automotriz),en donde justo antes de que el pistón llegue al PMS una bujía, a través de una fuente de energía, regularmente una bobina, produce una chispa en sus electrodos y ocurre la combustión enviando al pistón al PMI, que por consecuente rota el cigüeñal para producir un trabajo de flecha.

4.- Realizada la combustión, se abre una segunda válvula y el pistón vuelve a subir empujando todos los gases dela combustión por una ruta de escape. Cuando llega al PMS se abre la válvula de admisión de combustible y empieza el ciclo nuevamente.


A continuación se presenta el diagrama de Temperatura – Entropía


CICLO RANKINE
El ciclo Rankine es un ciclo de planta de fuerza que opera con vapor. Este es producido en una caldera a alta presión para luego ser llevado a una turbina donde produceenergía cinética y en donde perderá presión. Su camino continúa al seguir hacia un condensador donde lo que queda de vapor pasa a estado líquido para poder entrar a una bomba que le subirá la presión para nuevamente poder ingresarlo a la caldera.
1) El agua absorbe calor de una fuente a alta temperatura en una caldera, donde se caliente hasta el punto de ebullición y luego vaporizada...