{"id":40980,"date":"2019-09-25T15:17:35","date_gmt":"2019-09-25T14:17:35","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/que-es-la-eficiencia-isentropica-turbina-compresor-boquilla-definicion\/"},"modified":"2020-01-13T10:59:52","modified_gmt":"2020-01-13T09:59:52","slug":"que-es-la-eficiencia-isentropica-turbina-compresor-boquilla-definicion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/es\/que-es-la-eficiencia-isentropica-turbina-compresor-boquilla-definicion\/","title":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 es la eficiencia isentr\u00f3pica? Turbina \/ compresor \/ boquilla – Definici\u00f3n"},"content":{"rendered":"
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La eficiencia isentr\u00f3pica es la relaci\u00f3n entre el trabajo real y el trabajo en condiciones isentr\u00f3picas.\u00a0Por lo general, se define para turbinas, compresores, boquillas.\u00a0Ingenieria termal<\/div>\n<\/div>\n
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Eficiencia isentr\u00f3pica: turbina, compresor, boquilla<\/h2>\n

En cap\u00edtulos anteriores supusimos que la expansi\u00f3n del gas es\u00a0isentr\u00f3pica<\/strong>\u00a0y, por lo tanto, usamos\u00a0T\u00a04, es<\/sub><\/strong>\u00a0\u00a0como la temperatura de salida del gas.\u00a0Estos supuestos solo son aplicables con ciclos ideales.<\/p>\n

La mayor\u00eda\u00a0de los dispositivos de flujo constante<\/strong>\u00a0(turbinas, compresores, boquillas) funcionan en\u00a0condiciones adiab\u00e1ticas<\/strong>\u00a0, pero no son realmente isentr\u00f3picos, sino que est\u00e1n idealizados como isentr\u00f3picos para fines de c\u00e1lculo.\u00a0Definimos los par\u00e1metros\u00a0\u03b7\u00a0<\/em><\/strong>T<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0,\u00a0<\/em><\/strong>\u00a0\u03b7\u00a0<\/em><\/strong>C<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0, \u03b7\u00a0<\/em><\/strong>N<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0,<\/em><\/strong>\u00a0como una\u00a0relaci\u00f3n<\/strong>\u00a0entre\u00a0el trabajo real realizado<\/strong>\u00a0por el dispositivo y el\u00a0trabajo del dispositivo cuando se opera en condiciones isentr\u00f3picas<\/strong>\u00a0(en el caso de una turbina).\u00a0Esta relaci\u00f3n se conoce como la\u00a0eficiencia de turbina isentr\u00f3pica \/ compresor \/ boquilla<\/strong>\u00a0.<\/p>\n

Estos par\u00e1metros describen qu\u00e9 tan eficientemente una turbina, compresor o boquilla se aproxima a un dispositivo isentr\u00f3pico correspondiente.\u00a0Este par\u00e1metro reduce la eficiencia general y el rendimiento del trabajo.\u00a0Para turbinas, el valor de\u00a0\u03b7\u00a0<\/em><\/strong>T<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0es t\u00edpicamente de 0.7 a 0.9 (70-90%).<\/p>\n

\"Eficiencia<\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

\n
\n

\"Compresi\u00f3n<\/a><\/p>\n

\"Expansi\u00f3n<\/a>
El proceso isentr\u00f3pico es un caso especial de procesos adiab\u00e1ticos.\u00a0Es un proceso adiab\u00e1tico reversible.\u00a0Un proceso isentr\u00f3pico tambi\u00e9n se puede llamar un proceso de entrop\u00eda constante.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n
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<\/div>\n

Ejemplo: eficiencia de turbina isentr\u00f3pica<\/h2>\n
\"Expansi\u00f3n<\/a>
El proceso isentr\u00f3pico es un caso especial de procesos adiab\u00e1ticos.\u00a0Es un proceso adiab\u00e1tico reversible.\u00a0Un proceso isentr\u00f3pico tambi\u00e9n se puede llamar un proceso de entrop\u00eda constante.<\/figcaption><\/figure>\n

Suponga una\u00a0expansi\u00f3n isentr\u00f3pica<\/strong>\u00a0de helio (3 \u2192 4) en una turbina de gas.\u00a0En estas turbinas, la etapa de alta presi\u00f3n recibe gas (punto 3 en la figura; p\u00a03<\/sub>\u00a0=\u00a06.7 MPa<\/strong>\u00a0; T\u00a03<\/sub>\u00a0= 1190 K (917 \u00b0 C)) de un intercambiador de calor y lo expulsa a otro intercambiador de calor, donde la presi\u00f3n de salida es p\u00a04<\/sub>\u00a0=\u00a02.78 MPa<\/strong>\u00a0(punto 4)\u00a0.\u00a0<\/strong>La temperatura (para el proceso isentr\u00f3pico) del gas a la salida de la turbina es T\u00a04s<\/sub>\u00a0= 839 K (566 \u00b0 C).<\/p>\n

Calcule<\/strong>\u00a0el trabajo realizado por esta turbina y calcule la temperatura real a la salida de la turbina, cuando la\u00a0eficiencia de la turbina isentr\u00f3pica<\/strong>\u00a0sea\u00a0\u03b7\u00a0<\/strong>T<\/sub><\/strong>\u00a0= 0.91 (91%)<\/strong>\u00a0.<\/p>\n

Soluci\u00f3n:<\/span><\/strong><\/p>\n

A partir de la primera ley de la termodin\u00e1mica, el trabajo realizado por la turbina en un proceso isentr\u00f3pico se puede calcular a partir de:<\/span><\/p>\n

W\u00a0<\/span><\/strong>T<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0= h\u00a0<\/span><\/strong>3<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0– h\u00a0<\/span><\/strong>4s<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u2192 W\u00a0<\/span><\/strong>Ts<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0=\u00a0<\/span>c\u00a0<\/span><\/em><\/strong>p<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0(T\u00a0<\/span><\/em><\/strong>3<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0– T\u00a0<\/span><\/em><\/strong>4s<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0)<\/span><\/em><\/strong><\/p>\n

Seg\u00fan la Ley del Gas Ideal, sabemos que el calor espec\u00edfico molar de un gas ideal monoat\u00f3mico es:<\/span><\/p>\n

C\u00a0<\/span><\/em><\/strong>v<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0= 3 \/ 2R = 12.5 J \/ mol K<\/span><\/em><\/strong>\u00a0y<\/span>\u00a0C\u00a0<\/span><\/em><\/strong>p<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0= C\u00a0<\/span><\/em><\/strong>v<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0+ R = 5 \/ 2R = 20.8 J \/ mol K<\/span><\/em><\/strong><\/p>\n

Transferimos las capacidades de calor espec\u00edficas en unidades de\u00a0<\/span>J \/ kg K a trav\u00e9s de:<\/span><\/strong><\/p>\n

c\u00a0<\/span><\/em><\/strong>p<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0= C\u00a0<\/span><\/em><\/strong>p<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0.\u00a01 \/ M (peso molar de helio) = 20.8 x 4.10\u00a0<\/span><\/em><\/strong>-3<\/span><\/sup><\/em><\/strong>\u00a0= 5200 J \/ kg K<\/span><\/em><\/strong><\/p>\n

El trabajo realizado por la turbina de gas en el proceso isentr\u00f3pico es entonces:<\/span><\/p>\n

W\u00a0<\/span><\/em><\/strong>T, s<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0= c\u00a0<\/span><\/em><\/strong>p<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0(T\u00a0<\/span><\/em><\/strong>3<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0– T\u00a0<\/span><\/em><\/strong>4s<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0) = 5200 x (1190 – 839) = 1.825 MJ \/ kg<\/span><\/em><\/strong><\/p>\n

El trabajo real realizado por la turbina de gas en el proceso adiab\u00e1tico es entonces:<\/span>
\nW\u00a0<\/span><\/em><\/strong>T, real<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0= c\u00a0<\/span><\/em><\/strong>p<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0(T\u00a0<\/span><\/em><\/strong>3<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0– T\u00a0<\/span><\/em><\/strong>4s<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0).\u00a0<\/span><\/em><\/strong>\u03b7\u00a0<\/span><\/em><\/strong>T<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0= 5200 x (1190 – 839) x 0.91 = 1.661 MJ \/ kg<\/span><\/em><\/strong><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

……………………………………………………………………………………………………………………………….<\/p>\n

Este art\u00edculo se basa en la traducci\u00f3n autom\u00e1tica del art\u00edculo original en ingl\u00e9s. Para m\u00e1s informaci\u00f3n vea el art\u00edculo en ingl\u00e9s. Puedes ayudarnos. Si desea corregir la traducci\u00f3n, env\u00edela a: translations@nuclear-power.com o complete el formulario de traducci\u00f3n en l\u00ednea. Agradecemos su ayuda, actualizaremos la traducci\u00f3n lo antes posible. Gracias.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

La eficiencia isentr\u00f3pica es la relaci\u00f3n entre el trabajo real y el trabajo en condiciones isentr\u00f3picas.\u00a0Por lo general, se define para turbinas, compresores, boquillas.\u00a0Ingenieria termal Eficiencia isentr\u00f3pica: turbina, compresor, boquilla En cap\u00edtulos anteriores supusimos que la expansi\u00f3n del gas es\u00a0isentr\u00f3pica\u00a0y, por lo tanto, usamos\u00a0T\u00a04, es\u00a0\u00a0como la temperatura de salida del gas.\u00a0Estos supuestos solo son aplicables … Leer m\u00e1s<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[16],"tags":[],"yoast_head":"\n\u00bfQu\u00e9 es la eficiencia isentr\u00f3pica? 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