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8/18/2019 TERMODINAMICA Stirling_Ericsson.docx

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TERMODINAMICA II

GRUPO: 1

CICLOS DE POTENCIA DE GAS

PRESENTADO POR:Victor ApoloDiego Arias

Juan Miguel Idrovo Raiban

PROFESOR:Ing. Fran Reinoso

CARRERA:Ingeniería Mecánica Automotriz

CICLO:to

FECHA:!1 J"#I$ %!1&

CICLOS DE POTENCIA DE GAS

1. OBJETIVOS


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'(RM$DI#AMI)A II )I)*$+D( ,$'(#)IA D( -A+

1.1 Objetivo e!e"#$• Determinar las características de los motores +tirling (ricsson.

1.% Objetivo& e&'e()*(o&•

)omprender sobre los ciclos de potencia de gas.• Analizar las gra/cas de los ciclos de potencia de gas.• Dise0ar un ciclo de potencia ue tenga una e/ciencia t2rmica mínima del

%!3

%. MARCO TEORICO

%.1 Moto"e& Sti"$i! + E"i(&&o!.

*os )iclos +tirling (ricsson di/eren del ciclo de )arnot en ue losprocesos isentr4picos son reemplazados por procesos de regeneraci4n5,roceso durante el cual se trans/ere calor a un dispositivo5 llamadoRegenerador5 durante una parte del ciclo se trans/ere de nuevo al 6uidode traba7o durante otra parte del ciclo.Ambos ciclos utilizan regeneraci4n5 un proceso en el ue se trans/ere calor8acia un dispositivo de almacenamiento de energía t2rmica 9llamadoregenerador: durante una parte del ciclo se trans/ere de nuevo 8acia el6uido de traba7o durante otra.

Figura 1. El regenerador

%.1.1Moto" Sti"$i! .

(l motor +tirling es el ;nico capaz de apro


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cíclicamente. (l cambio de volumen es posible debido a ue e en lazona caliente se aumenta el volumen de la sustancia provocando ue esta6u a 8acia la zona =ría produciendo el primer movimiento del pist4n 8aciala zona caliente? una vez en la zona =ría el volumen del gas comienza a

descender la presi4n tambi2n disminu e @ 7alando@ al pist4n regresándolo 8acia la zona =ría mientras ue por ese movimiento el 6uido esdesplazado 8acia la zona caliente nuevamente cerrando el ciclo.Ci($o Sti"$i! :1,% e


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• "n ciclo de +tirling es un proceso ue permite la conversi4n entreenergía mecánica calorí/ca.

• El motor funciona mediante combustión externa, y el fluido térmico que utiliza airecontenido en un cilindro.

A'$i(#(i0! /e$ (i($o Sti"$i! : 'rans=ormaci4n de la energía t2rmica solar en energía el2ctrica. )iclo de congelaci4n. Bombeo de agua. Motores de submarinos.

%.1.%Ci($o E"i(&&o!

(l ciclo (ricsson es mu similar al +tirling5 salvo en ue los dos procesos avolumen constante se sustitu en por otros dos a presi4n constante.(n la /gura C se muestra un sistema de 6u7o estacionario ue opera en unciclo (ricsson. A uí los procesos de e


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Figura 4. Ciclo EricssonFigura 5. Ejecución ciclo Ericsson.

C#"#(te")&ti(#& '"i!(i'#$e& /e$ (i($o E"i(&&o!: *a e/ciencia te4rica del ciclo (ricsson es e uivalente al de )arnot5

aun ue por irreversibilidades diversas no se consigue tan altarespuesta.

• +on motores de combusti4n esin embargo5 no se pueden usar los ciclos $tto5 Di2sel5 (ricsson ni +tirling. ,repareun reporte de ingeniería describiendo su dise0o5 mostrando los diagramas , v ' s

cálculos de muestra.

(s un ciclo de aire estándar en un sistema cerrado el sistema tiene una e/cienciat2rmica superior al %!3 con una masa de !.!!& g.)onsiste en tres procesos>

1,% Adici4n de calor VGconstante de 1!! ,a %%H) 8asta C!! ,a.%,- (


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-,1 Rec8azo de calor a ,Gconstante 8asta el estado inicial 9,G1!! ,a5 'G%% H):.

a: Muestre el ciclo en los diagramas , v ' s.b: )alcule la sal del ciclo.

#3. D#to&)iclo de aire estándar+istema cerrado(/ciencia t2rmica mínima del %!3Masa de !.!!K g

m= 0.008 kg

T 1 = 295 K →{u 1 = 210.49 KJ / kgh 1 = 295.17 KJ / kgb3 Dete"4i!#", v ' s

sal

(3. S5'o&i(io!e&• $peraci4n (stable.• Aire =rio estándar aplicable.• Aire gas ideal.• )alores especí/cos constantes.

/3. E&65e4#

1,% Adici4n de calor 'G)'(.

%,- Adici4n de calor isentr4pica +G)'(.-,1 Rec8azo de calor isentr4pico +G)'(.

e3. A!7$i&i&

1,% Adici4n de calor VG)'(

m= 0.008 kg

T 1 = 295 K →{u 1 = 210.49 KJ / kgh 1 = 295.17 KJ / kg P 2∗v2

T 2=

P 1∗v1T 1

T 2 = P 2

P 1∗T 1

"#IV(R+IDAD ,$*I'()#I)A +A*(+IA#A ,ágina &


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T 2 =400

100∗295 = 1180 K

¿u 2 = 915.57 KJ / Kg

P r 2 = ¿ 222.2Tabla A − 17 : T 2 = 1180 K →¿

A volumen constante>Q en= m(u2 − u1 )= m C v(T 2 − T 1 )

Q en= 0.008 ∗(915.57 − 210.49 )= 5.64 06 kJ

%,- (


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-ra/ca P-v -ra/ca T-s• Llegamos a obtener un rendimiento térmico del 22 .

. CONCLUSIONES

•

R(V(R'( +.A.5 1LPL.

%N

). Boles5 'ermodinamica5 Me Mc -raQ ill5 %!!L.

"#IV(R+IDAD ,$*I'()#I)A +A*(+IA#A ,ágina P

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