lunes, 9 de noviembre de 2009

Ciclo Rankine




















El Ciclo de Rankine es un ciclo termodinámico en el que se relaciona el consumo de calor con la producción de trabajo. Como otros ciclos termodinámicos, la máxima eficiencia termodinámica es dada por el cálculo de máxima eficiencia del Ciclo de Carnot. Debe su nombre a su desarrollador, el ingeniero y físico escocés William John Macquorn Rankine.


El ciclo Rankine es un ciclo de planta de fuerza que opera con vapor. Este es producido en una caldera a alta presión para luego ser llevado a una turbina donde produce energía cinética, donde perderá presión. Su camino continúa al seguir hacia un condensador donde lo que queda de vapor pasa a estado líquido para poder entrar a una bomba que le subirá la presión para nuevamente poder ingresarlo a la caldera.

Analiza el siguiente  (link) y responde las siguientes interrogantes:


Cuestionario 13 Noviembre:

1.- Describe el proceso cíclico que se realiza en una máquina térmica.

2.- ¿Cómo se puede aumentar el rendimiento del Ciclo Rankine?

3.- ¿Cómo trabaja un ciclo termodinámico inverso?

4.- ¿Cuántas clases de procesos de refrigeración existen? Nómbrelos.

4 comentarios:

  1. Pérez, Soto y Barroso (IMD-1)

    Respuestas:

    1.- En primer lugar se le aplica calor de una fuente de alta temperatura a la sustancia de trabajo (agua), provocando que esta se caliente y luego se evapore. Todo esto ocurre a presión constante. El vapor es sobrecalentado tambien a presión constante. Este vapor atraviesa una turbina de baja presión, allí se expande realizando trabajo. El vapor que descarga se evacúa al condesador donde se convierte en agua.
    La bomba comprime el agua, reiyectandola en la caldera y se repite el cíclo.

    2.- Podría ser:
    * Disminuyendo la presión a la salída de la turbina.
    * Aumentando la temperatura de la operación en la caldera conjuntamente con la presión.
    * Usando un ciclo regenerativo.

    3.- Aportando trabajo externo al ciclo para conseguir que la transferencia de calor se produzca de la fuente más fria a la más caliente.

    4.- Existen varias clases de procesos de refrigeración, pero por su disfución se destacan dos:
    - Ciclo de refrigeración por compresión de vapor.
    - Refrigeración por absorción.

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  2. Rojas, Trillo, Jimenez, Blanco.

    Respuestas:

    1) * En los motores térmicos, la energía del fluido que atraviesa la máquina disminuye, obteniéndose energía mecánica.

    * En el caso de generadores térmicos, el proceso es el inverso, de modo que el fluido incrementa su energía al atravesar la máquina.

    Repitiendose este proceso una y otra vez.

    2)Reducción de la presión del condensador.
    Aumentar la presión de la caldera.
    Sobrecalentar la temperatura de entrada de la turbina.
    Recalentamientos intermedios del vapor.
    Realizar extracciones de vapor en la turbina.

    3)Se aporta trabajo externo al ciclo para conseguir que la trasferencia de calor se produzca de la fuente más fría a la más caliente, al revés de como tendería a suceder naturalmente. Esta disposición se emplea en las máquinas de aire acondicionado y en refrigeración.

    4)Actualmente podemos encontrar una gran gama de procesos y metodos de refrigeracion como destaca el caso de la criogenia o el de nitrogeno liquido pero unos de los mas resaltantes y usados son:

    Ciclo de refrigeración por compresión de vapor.
    - Refrigeración por absorción.

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  3. 1.- Describe el proceso cíclico que se realiza en una máquina térmica.
    Una máquina térmica es un dispositivo que convierte energía térmica en otras formas útiles de energía, como la energía eléctrica y mecánica. Hace que una sustancia de trabajo recorra un proceso cíclico durante el cual:
    1) Se absorbe calor de una fuente a alta temperatura.
    • La máquina realiza un trabajo
    • Libera calor a una fuente a temperatura más baja.
    Una máquina térmica transporta alguna sustancia de trabajo a través de un proceso cíclico, definido como aquel en el que la sustancia regresa a su estado inicial.
    El trabajo neto W realizado por la máquina es igual al calor neto que fluye hacia la misma.

    2.- ¿Cómo se puede aumentar el rendimiento del Ciclo Rankine?
    Disminuyendo la presión a la salida de la turbina.
    -Aumentando la temperatura de la operación en la caldera conjuntamente con la presión.
    -Usando un ciclo regenerativo

    - calentar la temperatura de entrada de la turbina.
    Recalentamientos intermedios del vapor.
    3.- ¿Cómo trabaja un ciclo termodinámico inverso?
    Se necesita un Aporte del trabajo externo al ciclo para conseguir que la transferencia de calor se produzca de la fuente más fría a la más caliente
    4.- ¿Cuántas clases de procesos de refrigeración existen? Nómbrelos.
    Ciclo de refrigeración por compresión de vapor.
    - Refrigeración por absorción.

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  4. Arestigueta, Barrios, Carballo
    Ing. Mecanica IMD-1
    1.- Describe el proceso cíclico que se realiza en una máquina térmica.
    Una máquina térmica es un dispositivo que convierte energía térmica en otras formas útiles de energía, como la energía eléctrica y mecánica. Hace que una sustancia de trabajo recorra un proceso cíclico durante el cual:
    1) Se absorbe calor de una fuente a alta temperatura.
    • La máquina realiza un trabajo
    • Libera calor a una fuente a temperatura más baja.
    Una máquina térmica transporta alguna sustancia de trabajo a través de un proceso cíclico, definido como aquel en el que la sustancia regresa a su estado inicial.
    El trabajo neto W realizado por la máquina es igual al calor neto que fluye hacia la misma.

    2.- ¿Cómo se puede aumentar el rendimiento del Ciclo Rankine?
    Disminuyendo la presión a la salida de la turbina.
    -Aumentando la temperatura de la operación en la caldera conjuntamente con la presión.
    -Usando un ciclo regenerativo

    - calentar la temperatura de entrada de la turbina.
    Recalentamientos intermedios del vapor.
    3.- ¿Cómo trabaja un ciclo termodinámico inverso?
    Se necesita un Aporte del trabajo externo al ciclo para conseguir que la transferencia de calor se produzca de la fuente más fría a la más caliente
    4.- ¿Cuántas clases de procesos de refrigeración existen? Nómbrelos.
    Ciclo de refrigeración por compresión de vapor.
    - Refrigeración por absorción.

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