Sistemas de potencia de gas - 3

1. Sistemas de potencia de gas - 3 El ciclo dual

2. Panorama • Repaso • Ciclos Otto y Diesel de aire estándar • Comparación de los ciclos Otto y Diesel • Eficiencia térmica y trabajo de salida • El ciclo dual

3. El ciclo Otto de aire estándar

4. p d Procesos: a-b Entrada b-c Compresión c-d Combustions (ignición iniciada por chispa) d-e Golpe de potencia e-f Gas exhausto b-a Golpe exhausto c e a b V Desplazamiento Volumen de vacío Diagrama indicador idealMáquina de ignición por chispa: ciclo Otto

5. 4 p 4 T 3 3 5 5 1 6 2,6 2 V s Diagrama P-V para el sistema real de masa variable. Este es el diagrama T-s para el sistema de masa fija. El ciclo Otto

6. Análisis termodinámico para el ciclo Otto reversible

7. Ciclo Otto de aire estándar Suposiciones clave: (1) Procesos internamente reversibles (2) Calores específicos constantes Consecuencias importantes: (1) La eficiencia es independiente del fluido de trabajo. (2) La eficiencia es independiente de las temperaturas.

8. Procesos: a-b Combustión (P = constante) b-c Expansión (s = constante) c-d Exhausto (V = constante) d-e Exhausto (P = constante) e-d Entrada (P = constante) d-a Compresión (s = constante) a b p c e d V Desplazamiento Volumen de vacío Diagrama indicador idealMáquina de ignición por compresión

9. Eficiencia térmica del ciclo diesel de aire estándar

10. p a b Ciclo Diesel de aire estándar c Eficiencia térmica e d V Desplazamiento Volumen de vacío Razón de compresión: Razón de corte: Razón de expansión:

11. Comparación de los ciclos Diesel y Otto

12. Comparación No. 1: (a) Mismo estado de admisión (P,V) (b) Misma razón de compresión, rv (c) Mismo QH Comparación de los ciclos Otto y Diesel Factor clave: adición de calor a volumen constante del ciclo Otto vs. adición de calor a presión constante del ciclo Diesel.

13. Ciclo Otto con una condición de admisión especificada como “a” con razón de compresión dada rv = va/vb p c b d a V Desplazamiento

14. Ciclos Otto y Diesel con las mismas condiciones de compresión en la admisión como “a” y la misma razón de compresión, rv. p c b c* d* d a V Desplazamiento

15. p b c* d* d a V Ciclo Diesel Ciclo Otto c

16. Otto: adición de calor con V = 0 en el proceso b  c. W = 0, y P y T crecientes Diesel: adición de calor con P = constante en el proceso b  c*. dW > 0, y P y T menores que en el ciclo Otto. Análisis de la primera ley del proceso de adición de calor

17. V = const. Ciclo Otto Tc c T c* Tc* P = const. Ciclo Diesel b d* d a s

18. Tc c T Las áreas bajo las trayectorias de proceso b  c y b  c* son iguales con el supuesto de igual adición de calor, QH. c* Tc* QH b d* d a s QH,Otto = QH,Diesel Diagramas T-s para igual adiciónde calor

19. c Tc T c* Tc* Cuando QH y rv son las mismas para ambos ciclos, b d* d a s QC,Otto < QC,Diesel Comparaciones de eficiencia

20. Comparación No. 2: (a) Mismo estado de admisión (P,V) (b) Misma P máxima (c) Misma QH La comparación No. 2 es más práctica cuando se considera el efecto de “golpeo”. En el ciclo Otto se necesitan aproximadamente 11 atm para lograr la combustión con el golpe de la máquina. Comparación de los ciclos Otto y Diesel

21. T Ciclo Diesel c Ciclo Otto c* b* b d d* a V = Const. P = Const. s

22. El ciclo dual

23. El ciclo dual • El ciclo dual está diseñado para aprovechar algunas de las ventajas de los ciclos Otto y Diesel. • Es la mejor aproximación a la operación real de la máquina de ignición por compresión.

24. El ciclo dual QH,P p c b QH,V s = Constante a d QC,V e V

25. QH,P p b c QH,V a d QC,V e V

26. QH,P b c QH,V a d e V

27. Fin de Sistemas de potencia de gas - 3

28. Términos y conceptos clave Ciclo dual