Toberas Y Difusores

GRUPO: EQUIPO No: 1 Toberas y Difusores FECHA:23/04/2015

INTEGRANTES: Chávez Vallejo Jorge Arturo

Cortés Palafox Erick Nicolás

Cruz Acosta Paulo Humberto

Parra García José Eligio

Sánchez Campos Salvador Gregorio

Zavala Corona Armando

HABILIDADES A DESARROLLAR:

Que el alumno aplique los conocimientos de balances de energía en dispositivos de un sistema de aire acondicionado, que tienen la característica de operar en estado estable.

Conocer el equipo, identificar componentes, conocer el procedimiento de operación y el monitoreo de variables importantes.

Aplicar un balance de energía sobre el compresor, válvula de expansión, condensador y evaporador.

INTRODUCCIÓN Y JUSTIFICACIÓN:

El principio de conservación de la masa establece que la transferencia neta de masa hacia o desde el sistema durante un proceso es igual al cambio neto (incremento o disminución) en la masa total del sistema durante el proceso.

La primera ley de la termodinámica se expresa en su forma más simple como: aunque la energía tome muchas formas, la cantidad total de energía es constante, y cuando la energía desaparece en una forma, aparece simultáneamente en otras formas; es en esencia una expresión del principio de conservación de energía, conocida también como balance de energía.

Los balances generales de masa y energía para cualquier sistema que experimenta cualquier procesos se pueden expresar como:

Eentrada- Esalida = ΔEsistema

Los procesos termodinámicos relacionados con volúmenes de control se pueden considerar en dos grupos: procesos de flujo estable y de flujo inestable. Durante el proceso de flujo estable, el fluido pasa por el volumen de control de forma estable sin experimentar cambios con el tiempo en una posición fija, las ecuaciones de conservación de la masa y la energía para procesos de flujo estable se expresan como:

Para sistemas de una sola corriente (una entrada, una salida) como toberas, difusores, turbinas, compresores, las ecuaciones se simplifican como:

MATERIAL, HERRAMIENTAS Y EQUIPO DE SEGURIDAD A EMPLEAR:

Sistema de entrenamiento de aire acondicionado para automóvil ET 450.

DESARROLLO EXPERIMENTAL:

Identificar los componentes del sistema de aire acondicionado.

Encender el sistema de aire acondicionado.

Seleccionar con el potenciómetro un número de revoluciones por minuto del motor.

Esperar que las temperaturas y presiones se estabilicen.

Tomar los datos de T1, T2, T3, T4, P1, P2, V ̇ e I.

REGISTRO DE DATOS:

1/min=782

T_1=09.8 ℃

T_2=54.9 ℃

T_3=48.1 ℃

T_4=07.5 ℃

P_1=2.60 Bar

P_2=16.0 Bar

V ̇=65 l/hr

I=5 A

Considerando los datos tomados de T1, T2, T3, T4, P1, P2, V ̇ e I, desarrolle los balances de energía para cada dispositivo.

Determinar h de los dispositivos.

Determinar la potencia requerida por el compresor, el flujo de calor de salida en el condensador y el flujo de calor de entrada en el evaporador.

El flujo másico se calcula con la siguiente ecuación:

m ̇=ρ V ̇

donde:

 = 1220 kg/m3

V ̇=(65 l/hr)((1 m^3)/(1000 l ))((1 hr)/(3600 s))=1.80x10^(-5) m^3/s

m ̇=(1220 kg/m^3 )(1.80x10^(-5) m^3/s)=2.20x10^(-2) kg/s

Una forma de calcular la potencia requerida por el compresor es:

P=V∙I∙√3∙cosφ

donde:

V = 380 V

cos  = 0.9

P=(380 V)(5 A)(√3)(0.9)=2961.8 W

Balance de energía compresor:

Ǭ-Ẇ=ṁ((h_3-h_2 )+(ῡ_2^2-ῡ_1^2)/2+g(Z_2-Z_1 ))

-Ẇ=ṁ(h_2-h_1 )

Ẇ=2.2x〖10〗^(-2) kg/s (408 kJ/kg-430 kJ/kg)

Ẇ=-0.484 kJ/s

Balance de energía del evaporador:

Ǭ-Ẇ=ṁ((h_3-h_2 )+(ῡ_2^2-ῡ_1^2)/2+g(Z_2-Z_1 ))

Ǭ=ṁ((h_4-h_1 )

Ǭ=2.20x10^(-2) kg/s((270 kJ/kg-408 kJ/kg)

Ǭ=-3.036 kJ/kg

Balance de energía condensador:

Ǭ-Ẇ=ṁ((h_3-h_2 )+(ῡ_2^2-ῡ_1^2)/2+g(Z_2-Z_1 ))

Ǭ=ṁ(h_3-h_2 )

Ǭ=2.2x〖10〗^(-2) kg/s (270 kJ/kg-430 kJ/kg)

Ǭ=-3.52 kJ/s

CUESTIONARIO:

Expresar la primera ley de la termodinámica para un volumen de control.

Para un volumen de control se puede expresar la primera ley de la termodinámica de esta forma ǬẆ=ṁ(h2-h1), ya que generalmente no hay un cambio de altura y la velocidad es constante.

Describir cada uno de los siguientes equipos: compresor, válvula de estrangulamiento, condensador, evaporador.

Compresor: Un compresor es una máquina de fluido que está construida para aumentar la presión y desplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal como gases y los vapores.

Válvula de estrangulamiento: Son cualquier clase

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