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¿Qué es el ciclo de Ericsson? Teoría y eficiencia: definición

2019-09-24 por Nick Connor

Primer y segundo ciclo de Ericsson – Teoría y eficiencia. El ciclo de Ericsson es un ciclo termodinámico que lleva el nombre del inventor sueco-estadounidense John Ericsson. Ingenieria termal

Ciclo de Ericsson

El ciclo de Ericsson lleva el nombre del inventor sueco-estadounidense John Ericsson , quien diseñó y construyó muchos motores de calor únicos basados en varios ciclos termodinámicos. Se le atribuye la invención de dos ciclos únicos de motores térmicos y el desarrollo de motores prácticos basados en estos ciclos.

Su primer ciclo termodinámico ” el primer ciclo de Ericsson ” ahora se llama el ” ciclo de Brayton “, de hecho es el ciclo cerrado de Brayton, que se aplica comúnmente a los motores modernos de turbina de gas de ciclo cerrado.

El segundo ciclo de Ericsson es lo que ahora se llama el ciclo de Ericsson. El segundo ciclo de Ericsson es similar al ciclo de Brayton, pero usa calor externo e incorpora el uso múltiple de un enfriamiento y recalentamiento . De hecho, es como un ciclo de Brayton con un número infinito de etapas de recalentamiento e intercooler en el ciclo. En comparación con el ciclo de Brayton que usa compresión y expansión adiabáticas , un ciclo Ericsson ideal consiste en procesos de compresión y expansión isotérmicos , combinados con la regeneración de calor isobárica entre ellos. La aplicación de enfriamiento intermedio, regeneración de calor y combustión secuencial aumenta significativamenteLa eficiencia térmica de una turbina, de hecho, la eficiencia térmica del ciclo Ericsson ideal es igual a la eficiencia de Carnot .

Se supone (en un caso ideal) que cada refrigerador intermedio devuelve el fluido de trabajo a la temperatura ambiente T ₁ y cada recalentador recalienta el fluido de trabajo a la temperatura T ₃ . El regenerador es 100% eficiente y permite que la entrada de calor para el proceso 2 → 3 se obtenga del calor rechazado en el proceso 4 → 1 . Dado que no hay necesidad de transferencia de calor (Q _add ) en el proceso 2 → 3, todo el calor agregado externamente ocurriría en los recalentadores y todo el calor rechazado a los alrededores tendría lugar en los intercoolers. Como se puede ver en la imagen, en este caso todo el calor agregado ocurriría cuando el fluido de trabajo esté a su temperatura más alta , T ₃, Y todo el calor rechazado tendría lugar cuando el fluido de trabajo está en su temperatura más baja , T ₁ . Dado que se presume que las irreversibilidades están ausentes y que todo el calor se suministra y se rechaza isotérmicamente , la eficiencia térmica de un ciclo Ericsson ideal se puede calcular a partir de estas temperaturas:

dónde:

η _Carnot es la eficiencia del ciclo de Carnot, es decir, es la relación = W / Q _H del trabajo realizado por el motor a la energía térmica que ingresa al sistema desde el depósito caliente.
T _C es la temperatura absoluta (Kelvins) del depósito frío,
T _H es la temperatura absoluta (Kelvins) del depósito caliente.

Aunque los procesos termodinámicos del ciclo de Ericsson difieren de los del ciclo de Carnot, ambos ciclos tienen el mismo valor de la eficiencia térmica cuando se opera entre las temperaturas T _H y T _C .

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Este artículo se basa en la traducción automática del artículo original en inglés. Para más información vea el artículo en inglés. Puedes ayudarnos. Si desea corregir la traducción, envíela a: translations@nuclear-power.com o complete el formulario de traducción en línea. Agradecemos su ayuda, actualizaremos la traducción lo antes posible. Gracias.

Qué es la escala Celsius – Temperatura Celsius – Definición

2020-01-162019-09-24 por Nick Connor

Escala Celsius. La escala de temperatura Celsius también se llama escala de temperatura centígrada debido al intervalo de 100 grados entre los puntos definidos. los

Escalas de temperatura

Cuando se usa un termómetro, debemos marcar una escala en la pared del tubo con números. Tenemos que definir una escala de temperatura . Una escala de temperatura es una forma de medir la temperatura en relación con un punto de partida (0 o cero) y una unidad de medida .

Estos números son arbitrarios, e históricamente se han utilizado muchos esquemas diferentes. Por ejemplo, esto se hizo definiendo algunas ocurrencias físicas a temperaturas dadas, como los puntos de congelación y ebullición del agua , y definiéndolas como 0 y 100 respectivamente.

Existen varias escalas y unidades para medir la temperatura. Los más comunes son:

Escala Celsius – Temperatura Celsius

Unos 20 años después de que Fahrenheit propusiera su escala de temperatura para termómetro, el profesor sueco Anders Celsius definió una escala mejor para medir la temperatura. Propuso usar el punto de ebullición del agua como 100 ° C y el punto de congelación del agua como 0 ° C . Se eligió el agua como material de referencia porque siempre estuvo disponible en la mayoría de los laboratorios de todo el mundo.

La escala de temperatura Celsius también se llama escala de temperatura centígrada debido al intervalo de 100 grados entre los puntos definidos. La temperatura Celsius para un estado más frío que el agua congelada es un número negativo. La escala Celsius se usa, tanto en la vida cotidiana como en la ciencia y la industria, en casi todo el mundo.

El cero absoluto , la temperatura más baja posible, se define como precisamente 0 K y -273,15 ° C. La temperatura del punto triple del agua se define precisamente como 273.16 K y 0.01 ° C. Esta definición fija la magnitud tanto del grado Celsius como del kelvin como precisamente 1 parte en 273.16 de la diferencia entre cero absoluto y el punto triple del agua.

Debe agregarse, por acuerdo internacional, la unidad “grado Celsius” y la escala Celsius se definen actualmente por dos puntos diferentes: cero absoluto y el punto triple del agua (en lugar de los puntos de ebullición y congelación). Esta definición también relaciona con precisión la escala Celsius con la escala Kelvin, que define la unidad base SI de temperatura termodinámica.

Conversión de temperatura – Fahrenheit – Celsius

Para convertir de una temperatura Fahrenheit a una temperatura Celsius , tenemos que restar 32 grados de la lectura Fahrenheit para llegar al punto cero en la escala Celsius y luego ajustar para los diferentes grados de tamaño. La relación del tamaño de los grados es 5/9, de modo que la relación entre las escalas se representa mediante las siguientes ecuaciones:

° F = 32.0 + (9/5) ° C
° C = (° F – 32.0) (5/9)

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El ejemplo del ciclo de Brayton – Problema con la solución. Definición

2020-01-102019-09-24 por Nick Connor

Ejemplo de ciclo de Brayton: problema con la solución. Calcule los parámetros termodinámicos clave del ciclo de Brayton cerrado, como temperaturas, presiones y transferencias de calor. Ingenieria termal

Ciclo de Brayton: problema con la solución

Supongamos el ciclo cerrado de Brayton , que es uno de los ciclos termodinámicos más comunes que se pueden encontrar en los motores modernos de turbina de gas. En este caso, suponga una turbina de gas helio con compresor único y disposición de turbina única. Uno de los parámetros clave de tales motores es la temperatura máxima de entrada de la turbina y la relación de presión del compresor (PR = p ₂ / p ₁ ) que determina la eficiencia térmica de dicho motor.

En esta turbina, la etapa de alta presión recibe gas (punto 3 en la figura) de un intercambiador de calor:

p ₃ = 6,7 MPa;
T ₃ = 1190 K (917 ° C))
la eficiencia de la turbina isentrópica es η _T = 0.91 (91%)

y expulsarlo a otro intercambiador de calor, donde la presión de salida es (punto 4):

p ₄ = 2.78 MPa
T _{4, es} =?

Por lo tanto, la relación de presión del compresor es igual a PR = 2.41. Además, sabemos que el compresor recibe gas (punto 1) en la figura:

p ₁ = 2,78 MPa;
T ₁ = 299 K (26 ° C)
La eficiencia del compresor isentrópico η _K = 0.87 (87%).

La relación de capacidad calorífica, para helio es igual a = c _p / c _v = 1.66

Calcular:

El calor agregado por el intercambiador de calor (entre 2 → 3)
la temperatura de salida del compresor del gas (T _{2, es} )
El verdadero trabajo realizado en este compresor, cuando la eficiencia del compresor isentrópico es η _K = 0.87 (87%)
la temperatura de salida de la turbina del gas (T _{4, es} )
El trabajo real realizado por esta turbina, cuando la eficiencia de la turbina isentrópica es η _T = 0.91 (91%)
la eficiencia térmica de este ciclo

Solución:

1) + 2)

A partir de la primera ley de la termodinámica , el calor neto agregado está dado por Q _{add, ex} = H ₃ – H ₂ [kJ] o Q _add = C _p . (T ₃ -T _2s ) , pero en este caso no sabemos La temperatura (T _2s ) en la salida del compresor. Resolveremos este problema en variables intensivas . Tenemos que reescribir la ecuación anterior (para incluir η _K ) usando el término ( + h ₁ – h ₁ ) para:

Q _add = h ₃ – h ₂ = h ₃ – h ₁ – (h _2s – h ₁ ) / η _K [kJ / kg]

Q _add= c _p (T ₃ -T ₁ ) – (c _p (T _2s -T ₁ ) / η _K )

Luego calcularemos la temperatura, T _2s , utilizando la relación p, V, T (de la Ley de gases ideales ) para el proceso adiabático entre (1 → 2).

En esta ecuación, el factor para helio es igual a = c _p / c _v = 1.66. De la ecuación anterior se deduce que la temperatura de salida del compresor, T _2s , es:

Usando esta temperatura y la eficiencia del compresor isentrópico , podemos calcular el calor agregado por el intercambiador de calor:

Q _add = c _p (T ₃ -T ₁ ) – (c _p (T _2s -T ₁ ) / η _K ) = 5200. (1190 – 299) – 5200. (424-299) /0.87 = 4.633 MJ / kg – 0.747 MJ / kg = 3.886 MJ / kg

El trabajo realizado en el gas por el compresor en el proceso de compresión isentrópica es:

W _{C, s} = c _p (T _2s – T ₁ ) = 5200 x (424 – 299) = 0.650 MJ / kg

El verdadero trabajo realizado en el gas por el compresor en la compresión adiabática es entonces:

W _{C, real} = c _p (T _2s – T ₁ ). η _C = 5200 x (424 – 299) / 0.87 = 0.747 MJ / kg

La temperatura de salida de la turbina del gas, T _{4, se} puede calcular utilizando la misma relación p, V, T que en 2) pero entre los estados 3 y 4:

De la ecuación anterior se deduce que la temperatura de salida del gas, T ₄ , es:

El trabajo realizado por la turbina de gas en la expansión isentrópica es entonces:

W _{T, s} = c _p (T ₃ – T _4s ) = 5200 x (1190 – 839) = 1.825 MJ / kg

El verdadero trabajo realizado por la turbina de gas en la expansión adiabática es entonces:

W _{T, real} = c _p (T ₃ – T _4s ). η _T = 5200 x (1190 – 839) x 0.91 = 1.661 MJ / kg

Como se dedujo en la sección anterior, la eficiencia térmica de un ciclo Brayton ideal es una función de la relación de presión y κ :

por lo tanto

η _th = 0.295 = 29.5%

La eficiencia térmica también se puede calcular utilizando el trabajo y el calor (sin η _K ):

η _{th, s}= ( W _{T, s} – W _{C, s} ) / Q_{add, s} = (1.825 – 0.650) / 3.983 = 0.295 = 29.5%

Finalmente, la eficiencia térmica que incluye la eficiencia de la turbina isentrópica / compresor es:

η _{th, real} = ( W _{T, real} – W _{C, real} ) / Q_add = (1.661 – 0.747) / 3.886 = 0.235 = 23.5%

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¿Qué es la escala Fahrenheit? Temperatura Fahrenheit: definición

2020-01-162019-09-24 por Nick Connor

La escala Fahrenheit tiene 180 unidades. La escala de temperatura Fahrenheit se basa en dos puntos: la temperatura de una solución de salmuera como 0 ° F y la temperatura promedio del cuerpo humano como 100 ° F. Ingenieria termal

Escalas de temperatura

Existen varias escalas y unidades para medir la temperatura. Los más comunes son:

Escala Fahrenheit – Temperatura Fahrenheit

Escala de temperatura Fahrenheit — La escala de temperatura Fahrenheit se basa en dos puntos: la temperatura de una solución de salmuera como 0 ° F y la temperatura promedio del cuerpo humano como 100 ° F.

La escala Celsius y la escala Fahrenheit se basan en una especificación del número de incrementos entre el punto de congelación y el punto de ebullición del agua a presión atmosférica estándar. La escala Celsius tiene 100 unidades entre estos puntos, y la escala Fahrenheit tiene 180 unidades , donde cada unidad representa 1 ° C o 1 ° F respectivamente. Los puntos cero en las escalas son arbitrarios.

La escala Fahrenheit se basa en dos puntos:

El punto de definición más bajo, 0 ° F , se estableció como la temperatura de una solución de salmuera hecha de partes iguales de hielo y sal.
El punto de definición superior, 96 ° F , se estableció como la temperatura promedio del cuerpo humano (96 ° F, aproximadamente 2.6 ° F menos que el valor moderno debido a una redefinición posterior de la escala)

La diferencia de altura entre los dos puntos se marcaría en 180 divisiones y cada división representaría 1 ° F. La escala actualmente se define generalmente por dos puntos fijos: la temperatura a la que el agua se congela en hielo se define como 32 ° F, y el punto de ebullición del agua se define como 212 ° F.

Conversión de temperatura – Fahrenheit – Celsius

° F = 32.0 + (9/5) ° C

° C = (° F – 32.0) (5/9)

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¿Qué es el ciclo de Brayton con recalentamiento, regeneración e intercooling? Definición

2020-01-102019-09-24 por Nick Connor

Ciclo de Brayton con recalentamiento, regeneración e intercooling. Como se discutió, el recalentamiento y el enfriamiento intermedio son complementarios con la regeneración de calor. Ingenieria termal

Ciclo Brayton con recalentamiento, regeneración e intercooling

Ciclo Brayton - recalentar - intercooling - regeneración — Diagrama Ts del ciclo de Brayton con recalentamiento, enfriamiento y regeneración de calor.

Recalentamiento, enfriamiento y regeneración en el ciclo de Brayton

Como se discutió, el recalentamiento y el enfriamiento intermedio son complementarios con la regeneración de calor . Por sí mismos, no necesariamente aumentarían la eficiencia térmica, sin embargo, cuando se utiliza el enfriamiento o el recalentamiento junto con la regeneración de calor, se puede lograr un aumento significativo en la eficiencia térmica y también se aumenta la producción neta de trabajo. Esto requiere una turbina de gas con dos etapas de compresión y dos etapas de turbina.

Mejora de la eficiencia térmica – Ciclo Brayton

Existen varios métodos, ¿cómo puede mejorarse la eficiencia térmica del ciclo de Brayton? Suponiendo que la temperatura máxima está limitada por consideraciones metalúrgicas, estos métodos son:

Relación de presión creciente
Regeneración de calor
Recalentar – Calentadores
Compresión con enfriamiento intermedio

Abra el ciclo Brayton con recalentamiento e intercooling.

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¿Qué es la escala de temperatura? Definición

2020-01-162019-09-24 por Nick Connor

Tenemos que definir una escala de temperatura. Una escala de temperatura es una forma de medir la temperatura en relación con un punto de partida (0 o cero) y una unidad de medida. Ingenieria termal

Escalas de temperatura

Existen varias escalas y unidades para medir la temperatura. Los más comunes son:

Celsius (denotado ° C),
Fahrenheit (denotado ° F),
Kelvin (denotado K; especialmente en ciencia).

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Qué es la relación de presión – Ciclo de Brayton – Turbina de gas – Definición

2020-01-092019-09-24 por Nick Connor

En general, aumentar la relación de presión es la forma más directa de aumentar la eficiencia térmica general de un ciclo de Brayton, porque el ciclo se acerca al ciclo de Carnot. Ingenieria termal

Relación de presión – Ciclo Brayton – Turbina de gas

La eficiencia térmica en términos de la relación de presión del compresor (PR = p ₂ / p ₁ ), que es el parámetro comúnmente utilizado:

En general, aumentar la relación de presión es la forma más directa de aumentar la eficiencia térmica general de un ciclo de Brayton, porque el ciclo se acerca al ciclo de Carnot.

De acuerdo con el principio de Carnot, se pueden lograr mayores eficiencias aumentando la temperatura del gas.

Pero también hay límites en las relaciones de presión que se pueden usar en el ciclo. La temperatura más alta en el ciclo ocurre al final del proceso de combustión, y está limitada por la temperatura máxima que las palas de la turbina pueden soportar. Como de costumbre, las consideraciones metalúrgicas (alrededor de 1700 K) ponen límites superiores a la eficiencia térmica.

Turbina de gas - Relación de presión - Eficiencia térmica — Los ciclos Brayton ideales con diferentes relaciones de presión y la misma temperatura de entrada de la turbina.

Considere el efecto de la relación de presión del compresor sobre la eficiencia térmica cuando la temperatura de entrada de la turbina se restringe a la temperatura máxima permitida. Hay dos diagramas Ts de ciclos Brayton que tienen la misma temperatura de entrada de la turbina pero diferentes relaciones de presión del compresor en la imagen. Como se puede ver para una temperatura de entrada de turbina fija, la salida neta de trabajo por ciclo (W _neto = W _T – W _C ) disminuye con la relación de presión ( Ciclo A ). Pero el ciclo A tiene la mayor eficiencia.

Por otro lado, el Ciclo B tiene una mayor producción neta de trabajo por ciclo (área encerrada en el diagrama) y, por lo tanto, el mayor trabajo neto desarrollado por unidad de flujo másico. El trabajo producido por el ciclo multiplicado por un caudal másico a través del ciclo es igual a la potencia de salida producida por la turbina de gas.

Por lo tanto, con menos producción de trabajo por ciclo (Ciclo A), se necesita un caudal másico más grande (por lo tanto, un sistema más grande ) para mantener la misma potencia de salida, lo que puede no ser económico. Esta es la consideración clave en el diseño de la turbina de gas, ya que aquí los ingenieros deben equilibrar la eficiencia térmica y la compacidad. En los diseños más comunes, la relación de presión de una turbina de gas varía de aproximadamente 11 a 16.

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¿Qué es la eficiencia térmica? Ciclo de Brayton: definición

2020-01-092019-09-24 por Nick Connor

La eficiencia térmica del ciclo Brayton, para el gas ideal, puede expresarse en términos de temperatura o relación de presión. En general, la relación de presión es un parámetro clave. Ingenieria termal

Eficiencia térmica del ciclo de Brayton

En general, la eficiencia térmica , η _º , de cualquier motor de calor se define como la relación de la obra lo hace, W , para el calor de entrada a la alta temperatura, Q _H .

La eficiencia térmica , η _th , representa la fracción de calor , Q _H , que se convierte en trabajo . Dado que la energía se conserva de acuerdo con la primera ley de la termodinámica y la energía no se puede convertir en trabajo por completo, la entrada de calor, Q _H , debe ser igual al trabajo realizado, W, más el calor que se debe disipar como calor residual Q _C en el ambiente. Por lo tanto, podemos reescribir la fórmula para la eficiencia térmica como:

Takaishi, Tatsuo; Numata, Akira; Nakano, Ryouji; Sakaguchi, Katsuhiko (marzo de 2008). “Enfoque para motores diesel y de gas de alta eficiencia” (PDF). Revisión técnica de Mitsubishi Heavy Industries. 45 (1). Consultado el 4 de febrero de 2011.

Esta es una fórmula muy útil, pero aquí expresamos la eficiencia térmica utilizando la primera ley en términos de entalpía .

Para calcular la eficiencia térmica del ciclo Brayton (compresor único y turbina simple), los ingenieros utilizan la primera ley de la termodinámica en términos de entalpía en lugar de en términos de energía interna.

La primera ley en términos de entalpía es:

dH = dQ + Vdp

En esta ecuación, el término Vdp es un proceso de flujo de trabajo. Este trabajo, Vdp , se utiliza para sistemas de flujo abierto como una turbina o una bomba en la que hay un “dp” , es decir, un cambio de presión. No hay cambios en el volumen de control . Como puede verse, esta forma de ley simplifica la descripción de la transferencia de energía .

Hay expresiones en términos de variables más familiares como temperatura y presión :

dH = C _p dT + V (1-αT) dp

Donde C _p es la capacidad calorífica a presión constante y α es el coeficiente de expansión térmica (cúbica). Para gas ideal αT = 1 y por lo tanto:

dH = C _p dT

A presión constante , el cambio de entalpía es igual a la energía transferida del ambiente a través del calentamiento:

Proceso isobárico (Vdp = 0):

dH = dQ → Q = H ₃ – H ₂ → H ₃ – H ₂ = C _p (T ₃ – T ₂ )

En una entropía constante , es decir, en un proceso isentrópico, el cambio de entalpía es igual al trabajo del proceso de flujo realizado en o por el sistema:

Proceso isentrópico (dQ = 0):

dH = Vdp → W = H ₄ – H ₃ → H ₄ – H ₃ = C _p (T ₄ – T ₃ )

La entalpía se puede convertir en una variable intensiva o específica dividiéndola por la masa . Los ingenieros usan la entalpía específica en el análisis termodinámico más que la entalpía misma.

Ahora, supongamos el ciclo ideal de Brayton que describe el funcionamiento de un motor térmico de presión constante. Los modernos motores de turbina de gas y los motores de inyección de aire también siguen el ciclo de Brayton. Este ciclo consta de cuatro procesos termodinámicos:

Ciclo Brayton – Diagrama Ts

Compresión isentrópica: el aire ambiente ingresa al compresor, donde se presuriza (1 → 2). El trabajo requerido para el compresor viene dado por W _C = H ₂ – H ₁ .
adición de calor isobárico: el aire comprimido pasa a través de una cámara de combustión, donde se quema el combustible y se calienta el aire u otro medio (2 → 3). Es un proceso de presión constante, ya que la cámara está abierta para fluir hacia adentro y hacia afuera. El calor neto agregado viene dado por Q _add = H ₃ – H ₂
Expansión isentrópica: el aire calentado y presurizado se expande en la turbina y abandona su energía. El trabajo realizado por la turbina viene dado por W _T = H ₄ – H ₃
rechazo de calor isobárico: el calor residual debe rechazarse para cerrar el ciclo. El calor neto rechazado viene dado por Q _re = H ₄ – H ₁

Como se puede ver, podemos describir y calcular completamente dichos ciclos (de manera similar para el ciclo de Rankine) usando entalpías.

Eficiencia Térmica – Ciclo Brayton

La eficiencia térmica de un ciclo Brayton tan simple, para el gas ideal, ahora se puede expresar en términos de temperaturas:

dónde

W _T el trabajo realizado por el gas en la turbina
W _C el trabajo realizado en el gas en el compresor
c _p es la relación de capacidad calorífica

Relación de presión – Ciclo Brayton – Turbina de gas

La eficiencia térmica en términos de la relación de presión del compresor (PR = p ₂ / p ₁ ), que es el parámetro comúnmente utilizado:

En general, aumentar la relación de presión es la forma más directa de aumentar la eficiencia térmica general de un ciclo de Brayton, porque el ciclo se acerca al ciclo de Carnot.

De acuerdo con el principio de Carnot, se pueden lograr mayores eficiencias aumentando la temperatura del gas.

Mejora de la eficiencia térmica – Ciclo Brayton

Relación de presión creciente
Regeneración de calor
Recalentar – Calentadores
Compresión con enfriamiento intermedio

Recalentamiento, enfriamiento y regeneración en el ciclo de Brayton

Como se discutió, el recalentamiento y el enfriamiento intermedio son complementarios con la regeneración de calor . Por sí mismos, no necesariamente aumentarían la eficiencia térmica, sin embargo, cuando se usa el enfriamiento o el recalentamiento junto con la regeneración de calor, se puede lograr un aumento significativo en la eficiencia térmica y también se aumenta la producción neta de trabajo. Esto requiere una turbina de gas con dos etapas de compresión y dos etapas de turbina.

Diagrama Ts del ciclo de Brayton con recalentamiento, enfriamiento y regeneración de calor.

Eficiencia isentrópica: turbina, compresor

La mayoría de los dispositivos de flujo constante (turbinas, compresores, boquillas) funcionan en condiciones adiabáticas , pero no son realmente isentrópicos, sino que están idealizados como isentrópicos para fines de cálculo. Definimos los parámetros η _T , η _C , η _N , como una relación entre el trabajo real realizado por el dispositivo y el trabajo del dispositivo cuando se opera en condiciones isentrópicas (en el caso de una turbina). Esta relación se conoce como la eficiencia de turbina isentrópica / compresor / boquilla .

Ver también: Irreversibilidad de los procesos naturales.

Estos parámetros describen qué tan eficientemente una turbina, compresor o boquilla se aproxima a un dispositivo isentrópico correspondiente. Este parámetro reduce la eficiencia general y el rendimiento del trabajo. Para turbinas, el valor de η _T es típicamente de 0.7 a 0.9 (70-90%).

Compresión isentrópica versus adiabática

Expansión isentrópica versus adiabática — El proceso isentrópico es un caso especial de procesos adiabáticos. Es un proceso adiabático reversible. Un proceso isentrópico también se puede llamar un proceso de entropía constante.

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¿Qué es la temperatura cinética? Definición

2020-01-162019-09-24 por Nick Connor

La teoría cinética de los gases define la temperatura. Por lo tanto, la temperatura está relacionada con las energías cinéticas de las moléculas de un material. Ingenieria termal

¿Qué es la temperatura?

En la física y en la vida cotidiana de una temperatura es una medida comparativa objetivo de caliente o frío sobre la base de nuestro sentido del tacto. Un cuerpo que siente calor generalmente tiene una temperatura más alta que un cuerpo similar que siente frío. Pero esta definición no es una cuestión simple. Por ejemplo, una varilla de metal se siente más fría que una varilla de plástico a temperatura ambiente simplemente porque los metales son generalmente mejores para conducir el calor lejos de la piel como los plásticos. Simplemente el calor puede representarse de manera abstracta y, por lo tanto, es necesario tener una forma objetiva de medir la temperatura. Es una de las propiedades termodinámicas básicas. ¿Cuál es la temperatura en física?

Temperatura cinética

La teoría cinética de los gases proporciona una explicación microscópica de la temperatura. Se basa en el hecho de que durante una colisión elástica entre una molécula con alta energía cinética y otra con baja energía cinética, parte de la energía se transferirá a la molécula de menor energía cinética. Por lo tanto, la temperatura está relacionada con las energías cinéticas de las moléculas de un material. Como esta relación es bastante compleja, se discutirá más adelante.

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¿Qué es la Ley cero de la termodinámica? – Definición

2021-05-262019-09-24 por Nick Connor

Ley cero de termodinámica: si dos sistemas están en equilibrio térmico con un tercero, entonces están en equilibrio térmico entre sí. Ingenieria termal

Ley Zeroth de Termodinámica

Podemos descubrir una propiedad importante del equilibrio térmico considerando tres sistemas . A, B y C, que inicialmente no están en equilibrio térmico . Separamos los sistemas A y B con una pared adiabática (material aislante ideal), pero dejamos que el sistema C interactúe con los sistemas A y B. Esperamos hasta alcanzar el equilibrio térmico ; entonces A y B están cada uno en equilibrio térmico con C. ¿Pero están en equilibrio térmico entre sí?

Según muchos experimentos , no habrá ningún flujo neto de energía entre A y B . Esta es una evidencia experimental de la siguiente declaración:

Si dos sistemas están en equilibrio térmico con un tercero, entonces están en equilibrio térmico entre sí.

Esta declaración se conoce como la ley cero de la termodinámica . Tiene este nombre inusual porque no fue hasta después de que se elaboraron las primeras y segundas leyes de la termodinámica que los científicos se dieron cuenta de que este postulado aparentemente obvio necesitaba ser declarado primero.

Esta ley proporciona una definición y un método para definir temperaturas , quizás la propiedad intensiva más importante de un sistema cuando se trata de problemas de conversión de energía térmica. La temperatura es una propiedad de un sistema que determina si el sistema estará en equilibrio térmico con otros sistemas. Cuando dos sistemas están en equilibrio térmico, sus temperaturas son, por definición, iguales, y no se intercambiará energía térmica neta entre ellos. Por lo tanto, la importancia de la ley cero es que permite una definición útil de la temperatura.

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