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Termodinámica, ciclos de potencia

proyecto
by

eduard rangel barrios

on 18 May 2016

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Transcript of Termodinámica, ciclos de potencia

TERMODINÀMICA, CICLOS DE POTECIA EDUARD RANGEL
YITZHAK CONSUEGRA
ADONAIS BETANCOURT
OSWALDO VARGAS
RUBEN IGLESIAS CICLOS REFIGERANTESPOR COMPRESIÓN DE VAPOR introducción Los ciclos reales se aproximan a ciclos ideales, suponiendo: GRACIAS..!!!!!!!! Ciclos de potencia CiClos termodinamicos Ciclos de refrigeración Máquina térmica Refrigerador , Bomba de calor Ciclo de gas: La sustancia que lo realiza queda durante el ciclo en estado gas.

Ciclo de Vapor: Recorre parte del ciclo en estado vapor y otra parte en estado líquido.

Ciclo cerrado: El fluido de trabajo regresa a su estado inicial al final del ciclo (ej. Vapor en una central Térmica).

Ciclo abierto: El fluido de trabajo se renueva en cada ciclo. (ej. automovil). Combustión interna:

Se quema el combustible dentro de la frontera del sistema Combustión externa:
Uso de calderas, pozo geotérmico,
reactor nuclear, sol.. (Centrales eléctricas) Máquinas térmicas
El ciclo no implica ninguna fricción
Procesos de expansión y compresión son cuasiestáticos
Tuberías que conectan las diferentes partes del sistema están bien aisladas
Se ignoran los cambios de energía cinética y potencial del fluido de trabajo (excepto en toberas) Máquina térmica El ciclo de Carnot y su valor en la ingeniería El ciclo de carnot es el ciclo reversibleque tiene mayor rendimiento.
Todos los ciclos reversibles que operen con las mimas dos fuentes térmicas tienen el mismo rendimiento.
Rendimiento aumenta con la diferencia de temperatura entre las dos fuentes
Existen límites físicos para TH y TL El ciclo de Carnot podría llevarse a cabo en un sistema cerrado (cilindro-pintón) o bien en un sistema de flujo permanente (dos turbinas y dos compresores) INCONVENIENTES PARA SU EXACTA REALIZACIÓN PRÁTICA: En ciclos de gas: La transferencia de calor isotérma reversible es dificil de llevar a cabo en la realidad ya que requeriría tiempos muy largos
En ciclos de vapor: Es difícil de encontrar la composición exacta de líquido que cierre el ciclo. En general los estudios realizados sobre máquinas térmicas que absorben calor para obtener trabajo pueden trasladarse a las máquinas frigoríficas que absorben trabajo para extraer calor y enfriar un recinto.
Los ciclos frigoríficos pueden trabajar con gases o con una sustancia en equilibrio líquido vapor. La compresión de la sustancia puede ser realizarse de forma alternativa o rotativa. REFRIGERACIÓN El aire se comprime adiabáticamente en un compresor (3) que puede ser alternativo o rotativo.
El aire entra en un refrigerador (4) y se enfría.
Posteriormente pasa al expansor (1) donde realizaun trabajo sobre el medio externo. Este trabajo se aprovecha en el turbocompresor para reducir su consumo.
Finalmente pasa al intercambiador (2) donde se calienta y enfría el volumen (2) CICLO REFRIGERADOR DE GASES CICLOS DE REFRIGERACIÓN POR COMPRESIÓN DE VAPOR
Refrigeradores y Bombas de Calor Ciclo inverso de Carnot.

Ciclo de refrigeración por compresión de vapor CICLO IDEAL DE REFRIGERACIÓN POR COMPRESIÓN DE VAPOR Refrigerador doméstico común SELECCIÓN DEL REFRIGERANTE ADECUADO Alta entalpía de vaporización
Tv a P baja debe ser inferior a la temperatura del congelador
Tv a P alta debe ser superior a la temperatura del ambiente, Pero la relación de presiones no debe ser excesivamente alta para no hacer demasiado trabajo en el compresor
P alta debe ser superior al ambiente para que no se filtre aire
No tóxico, no corrosivo, no inflamable.
Detectabilidad en caso de fuga
No dañar la capa de ozono
Bajo costo Bomba de calor doble fusión La válvula de inversión invierte el sentido de la circulación,
Son útiles en lugares en los que la temperatura exterior en invierno no sea excesivamente baja. Refrigerador Termoeléctrico Si dos alambres de diferentes metales se unen en ambos extremos (soldauras) formando un circuito cerrado y se hace pasar una corriente a través de dicho circuito, aparece una diferencia de temperatura entre las soldaduras. Efecto Peltier. Es el efecto inverso al conocido efecto Seebeck: Cuando existe una diferencia de temperatura entre las uniones de dos materiales diferentes, una corriente fluye por el circuito creando una diferencia de potencial entre dichas soldaduras REFRIGERADOR TERMOELÉCTRICO DE SEMICONDUCTOR No tienen una eficiencia térmica grande
Se usan para enfriar zonas pequeñas Un refrigerador como el que se muestra en la figura usa refrigerante 134ª como fluido de trabajo y opera en un ciclo de refrigeración por compresión de vapor con una temperatura en el evaporador de -4 ºF y una presión en el condensador de 130 Psia, siendo el rendimiento adiabático del compresor del 84%. El flujo masico del refrigerante es 6,5 lb/min. Calcúlese a) la potencia real suministrada al compresor, en hp b) Capacidad de refrigeración en Ton, c) el COP y d) desplazamiento efectivo, en pie3/min Como primer paso se procede a colocar en la tabla los datos de presión y temperatura que proporciona el ejercicio. Debido a que el análisis a realizar en el ciclo es energético, se procede a determinar los valores de entalpía en cada punto del ciclo según lo planteado teóricamente.
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