Ciclos de potencia: gas, vapor y combinados
Enviado por Fernando Maldonado • 26 de Noviembre de 2018 • Informes • 744 Palabras (3 Páginas) • 2.311 Visitas
Ciclos de potencia: gas, vapor y combinados.
Fernando Maldonado Meneses
Termodinámica
Instituto IACC
16/09/2018
Ejercicio N°1
Elabore una tabla comparativa entre los diferentes ciclos de potencia de gas, indicando: sus principales características, sus componentes (dispositivos) principales, los procesos que los componen, sus ventajas y desventajas, y un ejemplo de aplicación.
Ciclo Brayton | Ciclo OTTO |
Característica: Su funcionamiento posee un bajo costo y un rápido tiempo de respuesta. | Caracteristicas: Usa hidrocarburos liquidos. |
Componentes: compresor y turbina | Componentes: Compresor y turbina. |
Procesos: 2 procesos isobáricos y 2 procesos isentropicos. | Procesos: 2 procesos isocoros y 2 procesos adiabaticos |
Ventajas: Bajo costo de instalación Rápida respuesta. Buena relación potencia vs peso y tamaño. | Ventajas: Menor carpeta de compresión, lo que lleva a desarrollar un menor par. La configuración del piston/cilindro favorece las presiones elevadas. Mecánica y mantenimiento fácil de realizar |
Desventaja:
| Desventajas Requiere carburantes sofisticados. Mala relación Pmaxima / PME. Baja eficiencia Gases Toxicos, elevados. |
Ejemplo de aplicación: En la aviación por su alta relación de potencia VS peso. | Aplicación: En motores de combustión interna, industria automotriz, generador de energía eléctrica. |
Ejercicio N°2
Describa la forma de obtención de trabajo y potencia a partir de los ciclos térmicos y haga una comparación entre los que utilizan gas como fluido de trabajo y aquellos que utilizan vapor:
Solución:
Presión, temperatura de entrada a la turbina.
Vapor: 540°C a 600°C.
Gas:1000°C a 1300°C.
Vapor: 35 MPa, construcción rubusta.
Gas: 2 a 4 Mpa, construcciones livianas.
Vapor: cambio de fase.
Gas: No se espera un cambio de fase.
Valor: Rankine.
Gas: Brayton
Vapor: a turbina: calentamiento y evaporación del agua.
Gas: Son generados en la combustión y en la cámara.
Coincidencias: Diseño, construcción y operación.
Ejercicio N°3
La relación de compresión de un ciclo de Otto de aire estándar es de 9,5. Antes del proceso de compresión isentrópica, el aire está a 100 kPa, 35 °C y ocupa un volumen de 600 cm3 .La temperatura al final del proceso de expansión isentrópica es de 800 K Usando valores de calores específicos a temperatura ambiente, determine:
a) La temperatura más alta y la presión más alta en el ciclo.
b) La cantidad de calor transferido al fluido de trabajo, en kJ.
c) La eficiencia térmica, y
d) La presión media efectiva (PME)
Relación de compresión: r=9,5
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Solucion A:
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Solucion B:
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Datos del aire Tabla A-2
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Solución C:
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Solución D:
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