TURBINA DE GAS

LEGAZPI ASCENCIO AXHELGABRIEL ZENDEJAS CABRERA

ANTONIO PIOQUINTO FLORES

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE INGENIERÍA

CICLO BRAYTON O DE JOULE SIMPLE

ESTE ES UN CICLO TERMODINÁMICO, TIENE UNA ETAPA DE COMPRESIÓN ADIABÁTICA, UNA ETAPA DE CALENTAMIENTO ISOBÁRICO Y UNA EXPANSIÓN ADIABÁTICA DE UN FLUIDO TERMODINÁMICO COMPRESIBLE.

TIENE UNA AMPLIA APLICACIÓN, AL SER LA BASE DEL MOTOR DE TURBINA DE GAS.

1) 1-2 COMPRESIÓN ADIABÁTICA EN EL COMPRESOR2) 2-3 ADICIÓN DE CALOR A PRESIÓN CONSTANTE3) 3-4 EXPANSIÓN ADIABÁTICA EN LA TURBINA4) 4-1 CALOR RECHAZADO A PRESIÓN CONSTANTE

EN LA PRÁCTICA LOS CICLOS REALES BRAYTON TOMANUNA CONFIGURACIÓN DE :CICLO ABIERTO

CICLO CERRADO

EL FLUIDO DE TRABAJO ES UN FLUIDO TERMODINÁMICO COMPRESIBLETENEMOS: • GAS NATURAL • GASÓLEOS VAPORIZADOS• NAPHTA• METANO• GASES DE BIOMASA

FLUIDO DE TRABAJO

CICLO BRAYTON.

EL CICLO Y SU MODELADO.

DIAGRAMAS DE CICLO.

Estudio como ciclo estacionario

LA RELACIÓN DE PRESIÓN.

EL TRABAJO MÁXIMO DEL CICLO.

CICLO BRAYTON CON REGENERACIÓN En las maquinas de turbinas de gas la temperatura de los gases de escape que salen de la turbina suele ser considerablemente mayor que la del aire que sale del compresor.

DIAGRAMA T-S Beneficios • La eficiencia térmica del ciclo Brayton

aumenta como resultado de la regeneración .

• Disminuye los requerimientos de entrada de calor y por ende de combustible.

Se recomienda cuando la temperatura de escape es mayor que la temperatura del aire de salida del compresor

CASO IDEAL BAJO NINGUNA CONDICIÓN EL AIRE PUEDE PRECALENTARSE EN EL REGENERADOR HASTA UNA TEMPERATURA SUPERIOR A LA TEMPERATURA DE GASES DE ESCAPE .

EFICACIA O EFECTIVIDAD EL ALCANCE AL QUE UN REGENERADOR SE APROXIMA A UN REGENERADOR IDEAL SE LLAMA EFICACIA O EFECTIVIDAD “Є”.

MAYOR EFICACIA REGENERADOR MAS GRANDE

NOTA :LA MAYORÍA DE LOS REGENERADORES UTILIZADOS EN LA PRACTICA TIENEN EFICACIAS POR DEBAJO DE 85%

EFICIENCIA DEL CICLO CON REGENERACIÓN

Los procesos 1-2 y 3-4 son isentrópicos y tenemos que p2=p3 y p4=p1

Por lo tanto utilizando las ecuaciones de gas ideal para un proceso isoentrópico :

 CICLO CON ENFRIAMIENTO INTERMEDIO DEL AIRE.• CON ESTE MÉTODO LO QUE HACEMOS COMPRIMIR LOS GASES DE ADMISIÓN

EN DOS ETAPAS CON UNA REFRIGERACIÓN INTERMEDIA, PARA SACAR PARTE DEL CALOR QUE HAN ADQUIRIDO EN LA PRIMERA ETAPA DE COMPRESIÓN.

CICLO BRAYTON CON INTERENFRIAMIENTO, RECALENTAMIENTO Y REGENERACIÓN.

CICLOS IDEALES DE PROPULSIÓN POR REACCIÓN• LOS MOTORES DE TURBINAS DE GAS SON MUY USADOS PARA IMPULSAR

AERONAVES POR QUE SON LIGEROS ,COMPACTOS Y TIENEN UNA ELEVADA RELACIÓN ENTRE POTENCIA Y PESO.