UNIVERSIDAD DE EL SALVADORFACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA ESCUELA DE INGENIERIA MECANICA TERMODINAMICA II

PRONTUARIO DE PLANTAS DE POTENCIA Y SISTEMAS DE REFRIGERACION

PRESENTADO POR:CARNET

CHAVEZ SIFONTES, WILBER MAURICIOCS06028

CATEDRATICO:

ING. GUSTAVO SALOMON TORRES

Ciudad Universitaria, 20 noviembre del 2014CICLOS DE POTENCIA DE GASCICLO DE CARNOT AIRE ESTANDAR

CICLO OTTO DE AIRE ESTANDAR

1-2 compresin isentrpica2-3 adicin de calor a volumen constante ()3-4 expansin isentrpica4-1 rechazo de calor a volumen constante ()El trabajo neto es igual al rea encerrada por los cuatro procesos

Para los procesos de 1-2 y 3-4

Donde:

Y la presin media efectiva

Ademas los valores de deben leeese de las tablas de aire del apndice alas correspondientes temperaturas del ciclo. Las temperaturas de los puntos 2 y 4 se obtienen a partir de las relaciones isentropicas en funcin de los volmenes relativos .

Rendimiento trmico del ciclo otto de aire estndar en funcin de las relaciones de comprecion y el coeficiente de capacidades trmicas especificas que en el texto se representa como .

CICLO DIESEL AIRE ESTANDAR

1-2 compresin isentrpica2-3 adicin de calor a presion constante ()3-4 expansin isentrpica4-1 rechazo de calor a volumen constante ()

CICLO BRAYTON DE AIRE ESTANDAR

(a) Un motor de turbina de gas de ciclo abierto(b) Un motor de turbina de gas de ciclo cerado

1-2 compresin isentrpica2-3 adicin de calor a presion constante ()3-4 expansin isentrpica4-1 rechazo de calor a volumen constante ()

Los procesos de 1-2 y 3-4 son isentropicos por tanto:

Donde:

El trabjo de retroceso:

Rendimiento trmico frente a la relacin de preeciones para ciclo brayton de aire estndar para en el texto se representa como .

CICLO BRAYTON CON REGENERACION

La efectividad de define como

Para un ciclo real

CICLO BRAYTON CON INTERENFRIAMIENTO RECALENTAMIENTO Y REGENERACION.

El trabjo de retroceso:

En base a la segunda ley lo sciclos de potencia pueden analizase La destruccin de exergia del ciclo es la sumatoria de exergias destruidas para cada proceso del ciclo por lo tanto podemos expresar que:

La exergia para un sistema cerrado y una corriente de flujo en cualquier estado puede determinarse:

El sub ndice 0 endica el estado de los alrededores.

CICLO RANKINE

1-2 compresin isentrpica en la bomba.2-3 adicin de calor a presion constante en la caldera.()3-4 expansin isentrpica en la turbina.4-1 rechazo de calor a presin constante en el condensador ()Bomba (q=0)

Caldera(w=0)

Turbina(q=0)

Condensador(w=0)

La eficiencia trmica del ciclo:

Las eficiencias reales de la bomba y la turbia son:

Donde los estados 2a y 4a son los estados reales de salida de bomba y turbina. Los estados 2s y 4s son los isentropicos

En un diagrama TS el ciclo Rankine real se muestra a continuacin:

CICLO RANKINE IDEAL CON RECALENTAMIENTO

CICLO RANKINE IDEAL REGENERATIVO

Donde la fraccin de vapor extraido:

Ciclo ideal rankine regenerativo con recalentamiento

Las fracciones de vapor extrarido se obtienen apartir de los balances de masa y de energa en los calentadores de agua de alimentacin.Calentador cerrado de agua de allimentacion

Calentador cerrado de agua de allimentacion

COGENERACION

El mximo calor de proceso se alcanza cuando todo el vapor que sale de la caldera se extrangula y se enva al calentador de proceso mientras q a la turbina no se enva nada por lo tanto:

La potencia mxima se produce cuando no se suministra calor de proceso, todo el vapor que sale de la caldera pasara atravez de la turbina y se expandir hasta la precion del condensador.

El factor de utilizacin:

Haciendo un balance de energa el calentador de proceso y despeciando los cambios de energa cinetica y potencial

CICLOS DE REFRIGERACIONCICLO DE CARNOT INVERTIDO el coeficiente de desempeo para el refrigerador segn el ciclo de carnot es

CICLO IDEAL DE REFRIGERACION POR COMPRESION DE VAPOR 1-2 compresin isentrpica en un compresor2-3 rechazo de calor a presin constante en el condensador () 3-4 extrangulamiento en un dispositivo de expansin.4-1 adicin de calor a presion constante en la caldera.()

SISTEMA DE REFRIGERACION EN CASCADA

SISTEMA DE REFRIGERACION POR COMPRESION DE MULTIPLES ETAPAS

Como la fraccin del refrigerante que se evapora cuando se extrangula en direccin a la cmara de vaporizacin instantnea es simplemente la calidad del punto 6

Por lo tanto

El balance de energa en la cmara de mezclado resulta

Y el COP

CICLO DE REFRIGERACION DE GAS