Termodinamica

OBJETIVO DE LA VISITA

Visitar las instalaciones del laboratorio de termo-fluidos con el fin de asimilar conocimientos de los procesos de las maquinarias.

las maquinas que hay en el laboratorio y su funcionamiento.

Aprender el funcionamiento técnico de las maquinas que hay en el laboratorio.

Conocer el tipo de maquinaria que se manejan en la carrera

Ver como los Ing. Mecánicos se trabajan en otras clases de campos más allá de las maquinarias.

MAQUINARIAS

CALDERA

CICLO DE LA CALDERA

DEFINICIÓN

La caldera es una máquina o dispositivo de ingeniería diseñado para generar vapor. Este vapor se genera a través de una transferencia de calor a presión constante, en la cual el fluido, originalmente en estado líquido, se calienta y cambia su fase.

ASPECTOS QUE SE DEBEN DE TOMAR EN CUENTA EN EL CICLO DE UNA CALDERA

Presiones a la entrada de la turbina, en el condensador; Temperatura del vapor a la salida de la turbina (entrada al condensador), temperatura del agua a la salida del condensador de la planta, temperatura del agua en el calorímetro, temperaturas de entrada y salida del agua de refrigeración en el condensador.

MÁQUINA DE VAPOR

Una máquina de vapor es una maquinaria antigua relacionada con los procesos que usa una caldera de la siguiente manera: motor de combustión externa que transforma la energía térmica de una cantidad de agua en energía mecánica.

El motor o máquina de vapor se utilizó extensamente durante la Revolución Industrial, en cuyo desarrollo tuvo un papel relevante para mover máquinas y aparatos tan diversos como bombas, locomotoras, motores marinos, etc. Las modernas máquinas de vapor utilizadas en la generación de energía eléctrica no son ya de émbolo o desplazamiento como las descritas, sino que son turbomáquinas; es decir, son atravesadas por un flujo continuo de vapor y reciben la denominación genérica de turbinas de vapor.

el ciclo de trabajo se realiza en dos etapas:

• 1 Se genera vapor de agua en una caldera cerrada por calentamiento, lo cual produce la expansión del volumen de un cilindro empujando un pistón. Mediante un mecanismo de biela - manivela, el movimiento lineal alternativo del pistón del cilindro se transforma en un movimiento de rotación que acciona, por ejemplo, las ruedas de una locomotora o el rotor de un generador eléctrico. Una vez alcanzado el final de carrera el émbolo retorna a su posición inicial y expulsa el vapor de agua utilizando la energía cinética de unvolante de inercia.

• 2 El vapor a presión se controla mediante una serie de dedales ultrasónicos de entrada y salida que regulan la renovación de la carga; es decir, los flujos del vapor hacia y desde el cilindro.

BANCO DE PRUEBA CON MOTOR DE CUATRO CILINDROS A GASOLINA

- Según lo indicado en laboratorio esta maquinaria nos sirve para hacer pruebas de los diferentes tipos y calidades aceites industriales.

ENERGÍA MECÁNICA

Es la junta de energías potencial y cinética de un sistema mecánico. Expresa la capacidad que poseen los cuerpos con masa de efectuar un trabajo.

FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR DE 4 TIEMPOS

1-PRIMER TIEMPO O ADMISIÓN:

en esta fase el descenso del pistón aspira la mezcla aire combustible en los motores de encendido provocado o el aire en motores de encendido por compresión. La válvula de escape permanece cerrada, mientras que la de admisión está abierta. En el primer tiempo el cigüeñal gira 180º y el árbol de levas da 90º y la válvula de admisión se encuentra abierta y su carrera es descendente.

2-SEGUNDO TIEMPO O COMPRESIÓN:

al llegar al final de carrera inferior, la válvula de admisión se cierra, comprimiéndose el gas contenido en la cámara por el ascenso del pistón. En el 2º tiempo el cigüeñal da 360º y el árbol de levas da 180º, y además ambas válvulas se encuentran cerradas y su carrera es ascendente.

3-TERCER TIEMPO O EXPLOSIÓN/EXPANSIÓN:

al llegar al final de la carrera superior el gas ha alcanzado la presión máxima. En los motores de encendido provocado o de ciclo Otto salta la chispa en la bujía, provocando la inflamación de la mezcla, mientras que en los motores diésel, se inyecta a través del inyector el combustible muy pulverizado, que se autoinflama por la presión y temperatura existentes en el interior del cilindro. En ambos casos, una vez iniciada la combustión, esta progresa rápidamente incrementando la temperatura y la presión en el interior del cilindro y expandiendo los gases que empujan el pistón. Esta es la única fase en la que se obtiene trabajo. En este tiempo el cigüeñal gira 180º mientras que el árbol de levas da gira, ambas válvulas se encuentran cerradas y su carrera es descendente.

4 -CUARTO TIEMPO O ESCAPE:

en esta fase el pistón empuja, en su movimiento ascendente, los gases de la combustión que salen a través de la válvula de escape que permanece abierta. Al llegar al punto máximo de carrera superior, se cierra la válvula de escape y se abre la de admisión, reiniciándose el ciclo. En este tiempo el cigüeñal gira 180º y el árbol de 90º .

PARTES INTERNAS DE UN MOTOR

COMPRESOR

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