Máquina térmica
From Wikipedia, the free encyclopedia
As máquinas térmicas son máquinas de fluído compresible:
- Nos motores térmicos, a enerxía do fluído que atravesa a máquina diminúe, obténdose enerxía mecánica.
- No caso de xeradores térmicos, o proceso é o inverso, de modo que o fluído incrementa a súa enerxía ao atravesar a máquina.
Tal distinción é puramente formal: os motores térmicos son máquinas que empregan a enerxía resultante dun proceso, xeralmente de combustión, para incrementar a enerxía dun fluído que posteriormente se aproveita para a obtención de enerxía mecánica. Os ciclos termodinámicos empregados esixen a utilización dunha máquina ou grupo xerador que pode ser hidráulico (nos ciclos de turbina de vapor) ou térmico (nos ciclos de turbina de gas), de modo que sen este o grupo motor non pode funcionar. Por iso é polo que na práctica denomínase Motor Térmico ó conxunto de elementos atravesados polo fluído, e non exclusivamente ó elemento no que se obtén a enerxía mecánica.
Tendo en conta o anterior, as máquinas térmicas se poden clasificar como se recolle no cadro seguinte (entre paréntese, un exemplo).
Máquinas térmicas |
---|
Motoras | Volumétricas | Alternativas (Máquina de vapor) |
Rotativas (Motor rotativo de aire quente) | ||
Turbomáquinas | Turbinas | |
Xeradoras | Volumétricas | Alternativas (Compresor de émbolo) |
Rotativas (Compresor rotativo) | ||
Turbomáquinas | Turbocompresores |
O ciclo realizado nunha máquina térmica consta:
a) Dun proceso durante o cal se produce a absorción da calor dun foco externo a temperatura elevada denominado foco quente.
b) Dun proceso durante o cal a calor é expulsada a un foco externo a temperatura máis baixa denominado foco frío.
As máquinas térmicas e outros dispositivos que funcionan por ciclos utilizan un fluído para recibir e ceder calor ao cal se dá o nome de fluído de traballo.
O traballo líquido do sistema é simplemente a diferenza entre o traballo da fonte quente e o da fonte fría:
onde: é traballo líquido ou total da máquina térmica; é o traballo da fonte quente; é o traballo da fonte fría. Estes valores poden ser positivos ou negativos segundo se realice traballo ou se absorba, o balance depende do tipo de máquina.
O traballo pode ser definido a partir dos intercambios de calor:
onde e son respectivamente a calor cedida da fonte quente e a calor recibida pola fonte fría.