Estructuras Mecanosoldadas

Introducción:

La evolución histórica de la ingeniería térmica empieza con el dominio del fuego que, en sus principios, servía para calentarse y como medio de iluminación. Ya por el 10000 a.C. empiezan a utilizarlo en la fusión de metales, la alfarería y cerámica, por medio de hornos. Pero para aquella época los conceptos termodinámicos son imprecisos: fuego, calor y temperatura eran poco más que percepciones condicionadas a la mitología.

En Egipto se desarrolla sistemas de refrigeración por evaporación, más tarde en Creta y Roma, después, se implantan las primeras calefacciones centrales.

En el siglo I, Herón de Alejandría construye la que es considerada como la primera máquina térmica de la historia, la Eolípila, es una máquina constituida por una cámara de aire (generalmente una esfera o un cilindro), con tubos curvos por donde es expulsado el vapor. La fuerza resultante por esta expulsión hace que el mecanismo comience a girar, según la ley de acción-reacción. Normalmente, el agua es calentada en otra cámara, y unida a la anterior mediante tubos por donde pasa el vapor, aunque también puede ser calentada en la misma cámara desde donde se expulsa el vapor. Se empleaba como juguete o entretenimiento.

En el siglo IX, en China, si bien no llega a Europa hasta el siglo XII, se inventa la pólvora para realizar fuegos artificiales y armamento, llevando a la construcción de los primeros proyectiles (cohetes).

En 1480, Leonardo da Vinci, dibuja una máquina que funciona con el calor de una chimenea. Si bien, algunos autores atribuyen este invento a Arquímedes. Consistía en una máquina que acoplada a un torno de chimenea proporcionaba un giro al jabalí que se estaba cocinando.

Tras los avances técnicos de Lavoissier (1772) con el tratado elemental de química, Fourier (1822) con la teoría analítica del calor y Carnot (1824) con las reflexiones sobre la potencia motriz del fuego; se considera el nacimiento de la termodinámica con los postulados de los dos principios básicos, desarrollada por Mayer, Joule, Clausus, Helmholtz y Kelvin.

Después los inventos destacados:

• Faraday (1840), en la producción de frío consigue -110ºC.

• Lenoir, en 1860, con el motor de combustión interna de encendido provocado de 2 tiempos.

• Brayton (1873) la turbina a gas.

• Beau de Rochas en 1862 y Otto (1867) con el motor de 4 tiempos.

• Diesel en 1892, desarrolla el motor que lleva su nombre

• Paulet (1896), motor de cohete con aplicación militar.

• Laval y Parsons en el final del siglo XIX, la turbina a vapor.

Uno de los problemas de la ingeniería es la transformación de unas fuentes de energía en otras que sean más fácilmente aprovechadas por el hombre.

Una máquina es el conjunto de mecanismos combinados que tienen como misión convertir o transformar una forma de energía con unas condiciones concretas en otra, o en la misma pero con otras condiciones. (Q → W.

Clasificación

Por lo tanto una primera clasificación de las máquinas podría ser en función de las fuentes de energía utilizadas en:

●Máquinas de fluido

○Máquinas hidráulicas

○Máquinas térmicas

●Máquinas eléctricas

Dentro de cada tipo se pueden dividir en función de si producen energía mecánica o si la utilizan:

●Máquinas motoras o motores

●Máquinas generadoras o generadores

●Máquinas transformadoras o transformadores

Maquina Termica

Una máquina térmica es un conjunto de elementos mecánicos que permite intercambiar energía, generalmente a través de un eje, mediante la variación de energía de un fluido que varía su densidad significativamente al atravesar la máquina. Se trata de una máquina de fluido en la que varía el volumen específico del fluido en tal magnitud que los efectos mecánicos y los efectos térmicos son interdependientes.

Por el contrario, en una máquina hidráulica, que es otro tipo de máquina de fluido, la variación de densidad es suficientemente pequeña como para poder desacoplar el análisis de los efectos mecánicos y el análisis de los efectos térmicos, llegando a despreciar los efectos térmicos en gran parte de los casos. Tal es el caso de una bomba hidráulica, a través de la cual pasa líquido. Alejándose de lo que indica la etimología de la palabra «hidráulica», también puede considerarse como máquina hidráulica un ventilador, pues, aunque el aire es un fluido compresible, la variación de volumen específico no es muy significativa con el propósito de que no se desprenda la capa límite.

En un principio se podría definir a una máquina térmica como un dispositivo, equipo o una instalación destinada a la producción de trabajo en virtud de un aporte calórico. Aunque en algunas definiciones se identifican como sinónimos los términos «máquina térmica motora» y «motor térmico», en otras se diferencian ambos conceptos. Al diferenciarlos, se considera que un motor térmico es un conjunto de elementos mecánicos que permite obtener energía mecánica a partir de la energía térmica obtenida mediante una reacción de combustión o una reacción nuclear. Un motor térmico dispone de lo necesario para obtener energía térmica, mientras que una máquina térmica motora necesita energía térmica para funcionar, mediante un fluido que dispone de más energía a la entrada que a la salida.

Clasificacion

Las máquinas de fluido son un conjunto de elementos mecánicos que tienen como función el intercambio de Energía mecánica a o desde energía térmica o hidráulica de un fluido.

Máquina térmica es aquella que convierte energía térmica en mecánica y viceversa.Una primera clasificación de éstas sería en función del sentido de la transformación:

●Motores térmicos. Los motores térmicos son aquellas máquinas en las que la forma deenergía que se emplea es la térmica, para obtener energía mecánica.

●Generadores térmicos o compresores.

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