Desarrollo CICLO DE JOULE – BRAYTON REAL (Ciclo Abierto)

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1 Desarrollo CICLO DE JOULE – BRAYTON REAL (Ciclo Abierto)

2 Componentes y Descripciones: Compresor de aire: comprimir el aíre y así elevar su presión Cámara de combustión: En esta cámara se mezcla el combustible (gas) con el aíre y así va generando una reacción química. Turbina de expansión: La energía obtenida pasa a ser presión y temperatura elevado a la potencia mecánica.

3 Procesos : Compresor adiabática (irreversible) ………………… (1-2) Calentamiento isobárico ………………………………… (2-3) Expansión adiabática (reversible)…………………….. (3-4) Enfriamiento isobárico ……………………………..........(Atmósfera)

4 Diagrama (T-S) ciclo ideal

5  En este ciclo abierto (real) los cursos nos son isoentrópicos entre los puntos termodinámicos (1-2)  Existe un aumento de entropía y de temperatura (3-4) encontrándose en una expansión, el curso de generación de potencia en la salida (Turbina) existiendo aumento de entropía.

6 CICLO DE JOULE – BRAYTON REAL (Ciclo Cerrado)

7 Componentes y Descripciones: Compresor de aire: comprimir el aíre y así elevar su presión (compresión adiabática) Cámara de combustión: En esta cámara se mezcla el combustible (gas) con el aíre y así va generando una reacción química. (calentamiento isobárico) Turbina de expansión: La energía obtenida pasa a ser de presión y temperatura elevado a la potencia mecánica. Turbina de expansión: (enfriamiento isobárico)

8 Procesos Compresión isoentrópico..………………… (1-2) Adición de calor isobárico ………………………………… (2-3) Expansión isoentrópico…………………….. (3-4) Rechazo de calor isobárico ………………………..........(4-1)

9 Diagrama (T-S)

10 (1-2) La entropía se mantiene constante teniendo un aumento de temperatura (2-3) En este curso se lleva acabo un aumento considerable de temperatura y entropía, siendo el punto 3 a temperatura máxima de este ciclo. (3-4) En estos cursos la entropía se mantiene constante y ala vez existe una disminución de temperatura. (4-1) Se nota que existe una disminución de temperatura y de entropía

11 Diagrama de Volumen Presión

12 (1-2) Existe aumento de presión y disminuye el volumen (2-3) La presión es constante y tiene un aumento de volumen en línea horizontal (3-4) Hay una disminución considerable de presión y a la vez hay aumento de volumen (4-1) Nos muestra que en este curso existe una presión constante con una disminución del volumen

13 Eficiencia Para poder determinar la eficiencia del ciclo Brayton debemos tener en cuenta lo siguiente. En el caso de la Potencia del compresor En el caso de la Potencia de cámara de combustión

14 Potencia neta del ciclo Brayton Para finalizar Si se considera gas perfecto.

15 Aplicación: Se aplican en los motores de turbinas de gas orientadas a la propulsión de reacción, se puede encontrar en la mayor parte de los aviones comerciales, militares, mientras que en otra situación las turbinas de gas orientadas para la generación de trabajo con un solo eje, estos suelen ser usados en buques, trenes, tanques, autobuses y camiones.