Apuntes para todos los estudiantes y cursos

Calor especifico de frutas

-La compresión 1-2 Representa la compresión isentrópica del aire que se realiza en el compresor axial rotativo.

-La transformación 2-3 representa el proceso de combustión a presión constante donde Se produce el aporte de calor (Q suministrado) del medio al sistema Debido a la oxidación del combustible inyectado en el punto 2 y Tiene lugar en la cámara de combustión.

-La transformación 3-4 representa la expansión isentrópica de los gases procedentes de La combustión que se desarrolla en la turbina.

-Realmente no existe La transformación 4-1. En los diagramas se representa solo a modo de Cerrar el ciclo a efectos de cálculo a que el ciclo BRAYTON es en Realidad un ciclo abierto. Podemos interpretar que se produce la Devolución de calor del sistema al medio, es decir, la perdida de Calor al ambiente a través de los gases de escape de la turbina, que A efectos de cálculo tendrá lugar en un enfriador.

ADMISIÓN:


El Aire frío y a presión atmosférica entra por la boca de la turbina.

COMPRESOR:


El Aire es comprimido y dirigido hacia la cámara de combustión Mediante un compresor (accionado mecánicamente por la turbina). Puesto que esta fase es muy rápida, se modela mediante una Compresión adiabática 1→2.

CÁMARA DE COMBUSTIÓN:


En La cámara, el aire es calentado por la combustión del combustible. Puesto que la cámara está abierta el aire puede expandirse, por lo Que el calentamiento se modela como un proceso isobaro 2→3.

TURBINA:


El Aire caliente fluye por la turbina, proporcionando movimiento al eje De la misma. En este paso el aire se expande y se enfría Rápidamente, lo que se describe mediante una expansión adiabática 3→4.

ESCAPE


Por último, el aire enfriado (pero a una temperatura mayor que la Inicial) sale al exterior. Técnicamente este es un ciclo abierto,ya Que el aire que escapa no es el mismo que entra por la boca de la Turbina, pero dado que sí entra en la misma cantidad y a la misma Presión, se hace la aproximación de suponer una ecirculación. En Este modelo, el aire de salida simplemente cede calor al ambiente, y Vuelve a entrar por la admisión de la turbina ya frío. En el Diagrama PV esto corresponde a un enfriamiento a presión constante 4→1.

CICLO REGENERATIVO

Para El ciclo Brayton, la temperatura de salida de la turbina es mayor que La temperatura De salida del compresor. Por Lo tanto, se puede colocar un intercambiador de calor entre la salida De los gases calientes de la turbina y la salida de los gases fríos Que salen del compresor. La Eficiencia de un ciclo simple de gas es relativamente baja (en torno Al 30 –40 %), sin embargo, con la recuperación de calor, se puede Incrementar considerablemente dicha eficiencia. Con El uso de recuperadores,el consumo de combustible puede disminuir, y Por lo tanto mejorar la eficiencia, el calor de escape de la turbina Se usa para precalentador El aire comprimido que entra a la cámara de combustión. Dependiendo De los parámetros de operación de la turbina de gas, el uso de Dicho intercambiador puede aumentar un 10% de eficiencia. A Mayor temperatura de los gases de escape, mayor temperatura Recuperable (normalmente en torno a 500 a 650 ºC).

INTERENFRIAMIENTO

Esta Mejora consiste en realizar múltiples Enfriamientos en el proceso de compresión del aire en el compresor Axial, de esta manera, tratamos de aproximar la transformación Isentrópica una transformación isoterma, con lo cual aumentamos el área encerrada por el ciclo. Cuando se emplea la compresión en Múltiples etapas, enfriar el fluido de trabajo entre etapas reduce La cantidad de trabajo requerido por el compresor. El Trabajo del compresor es reducido, porque el enfriamiento del fluido De trabajo reduce el volumen específico promedio del fluido, y por Lo tanto, reduce la cantidad de trabajo necesaria para alcanzar el Aumento de presión dado.

RECALENTAMIENTO

Otra Mejora, empleando el mismo criterio, consiste en realizar Calentamientos múltiples En el proceso de expansión de los gases en la turbina, aproximando La transformación isentrópicaa una transformación isoterma. Cuando Se emplea expansión multietapa, el recalentamiento entre etapas Aumentará el trabajo neto realizado (aumenta inclusive el calor de Entrada requerido).Se instala una segunda cámara de combustión a la Salida de la turbina de alta presión para elevar la temperatura de Los gases que entran a la turbina de baja presión.

En definitiva el Trabajo neto de un ciclo de turbina de gas, es la diferencia entre la Salida de trabajo de la turbina y la entrada de trabajo del Compresor, y puede incrementarse si se reduce el trabajo del Compresor o si aumenta el de la turbina, o ambos. Esto es Precisamente lo que logran el interenfriamiento y el recalentamiento.

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