Maquinas I Motores térmicos

Maquinas o Motores térmicos

Convierten energía térmica en energía mecánica, aplicando el segundo principio de la termodinámica (W=Qc-Qf).

Y se clasifican en:

DE COMBUSTIÓN INTERNA: (la combustión se produce dentro del motor en mismo lugar donde se encuentran alojados los mecanismos de transmisión y transformación del movimiento)

Alternativos: El movimiento producido es alternativo.

• Motores de explosión o de encendido provocado Ciclo Otto

• Motores de combustión, de encendido por comprensión Ciclo Diesel

Rotativos: El movimiento producido es rotativo.

• Motor Wankel (motor rotativo o volumétrico)

• Turbinas de gas de ciclo abierto (motores de propulsión-aviación) Ciclo Brayton

DE COMBUSTIÓN EXTERNA: La combustión se produce en el exterior del motor en diferente lugar a donde se encuentran los mecanismos de transmisión del movimiento, siendo un fluido intermedio el encargado de provocar el movimiento de la máquina.

Alternativos:

• Máquina de vapor Ciclo Rankine

• Motor Stirling

Rotativos

Turbinas de vapor (en centrales térmicas y nucleares) Ciclo Rankine

Turbinas de gas de ciclo cerrado (en plantas o industrias de cogeneración

Para esta investigación yo elegí una Turbina de Gas, también llamada turbina de combustión, es una turbo-máquina que extrae energía de un flujo de gases de combustión. Tiene un compresor acoplado a una turbina y una cámara de combustión entre ambos dispositivos. Las turbinas de gas se utilizan en diversas aplicaciones: producción de electricidad, buques, locomotoras, helicópteros y en tanques. El uso de turbinas de gas en tanques militares ha tenido mucho éxito. Varias clases de locomotoras han sido impulsadas por turbinas de gas.

Las turbinas de gas se describen termodinámicamente por el ciclo de Brayton. El ciclo de Brayton es un proceso cíclico generalmente asociado con la turbina de gas. Como otros ciclos de potencia de combustión interna es un sistema abierto, aunque para el análisis termodinámico es una suposición conveniente asumir que los gases de escape son reutilizados en la aspiración, lo que posibilita el análisis como un sistema cerrado. Fue nombrado por George Brayton(1830-1892), y es también conocido como ciclo de Joule.

Un motor de tipo Brayton consta de tres componentes: un compresor de gas, una cámara de mezcla, un expansor. El termino ciclo Brayton ha sido aplicado posteriormente al motor de turbina de gas. Este también tiene tres componentes: un compresor de gas, un quemador (o cámara de combustión), una turbina de expansión. El Aire ambiente es introducido en el compresor, donde es presurizado, en un proceso teóricamente isentrópico. El aire comprimido a continuación, se conduce a través de una cámara de combustión, donde se quema combustible, calentando este aire, en un proceso presión constante, ya que la cámara está abierta a la entrada y salida de flujo. El aire caliente, presurizado, a continuación, cede su energía, al expandirse a través de una turbina (o una serie de turbinas), otro proceso teóricamente isentrópico. Parte del trabajo extraído por la turbina se utiliza para impulsar el compresor.

Las turbinas de gas usualmente operan en un ciclo abierto. Aire fresco en condiciones ambiente se introduce dentro del compresor donde su temperatura y

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