Maquines termiques

2,907 views

Published on

Published in: Technology
0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
2,907
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
70
Actions
Shares
0
Downloads
63
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Maquines termiques

  1. 1. 1º Bat. A Oscar Oliver Obiol L'EVOLUCIÓ DE LES MÀQUINES TÈRMIQUES
  2. 2. Introducció <ul><li>Les màquines tèrmiques són un dispositiu capaç de transformar el calor en energia mecànica. El calor per fer funcionar una màquina tèrmica ve de la combustió d’un combustible o de proces-sos nuclears. Aquest calor es absorbit per un fluït que al expandir-se posa en moviment les diverses peces de la màquina transferint el calor del depòsit amb més temperatura al de menys. </li></ul>
  3. 3. Introducció <ul><li>Aquest fet constitueix la regla general de tota màquina tèrmica i dona lloc a la definició del paràmetre característic de cada màquina: el rendiment. Es defineix com el coeficient ( ŋ) entre el treball efectuat (W) i el calor emprat(Q) per aconseguir-ho. </li></ul><ul><li>ŋ=W/Q </li></ul>
  4. 4. Màquina de vapor <ul><li>La màquina de vapor va ser molt utilitzada durant la Revolució Industrial. El seu desenvolupament a tingut un paper rellevant per moure màquines i aparells tan diversos com bombes, locomotores, motors marins, etc. Les màquines de vapor modernes són turbomàquines i són utilitzades per a la generació de l’energia elèctrica. </li></ul>
  5. 5. Màquina de vapor <ul><li>La màquina de vapor utilitza un motor de combustió externa que transforma l’energia tèrmica del vapor d’aigua en energia mecànica. </li></ul><ul><li>Steam_engine_in_action.gif ‎ </li></ul>
  6. 6. Màquina de vapor <ul><li>El cicle de treball es realitza en dos etapes: </li></ul><ul><li>Es genera vapor d’aigua en una caldera, el qual produeix una expansió de volum al cilindre espentejant el pistó. Amb el mecanisme de biela-manivela es transforma el moviment lineal per un de rotació. </li></ul>
  7. 7. Màquina de vapor <ul><li>El vapor a pressió es controlat per una sèrie de vàlvules de entrada i sortida que regulen els fluxos del vapor. </li></ul>
  8. 8. Cicle d’Otto <ul><li>El cicle Otto és el cicle termodinàmic ideal que s’aplica als motors de combustió interna. Se caracteritza perquè tot el calor s’aporta a volum constant. </li></ul><ul><li>Hi ha dos tipus, el de quatre temps (4T) i el de dos temps (2T) </li></ul>
  9. 9. Cicle d’Otto 4T <ul><li>1- Temps d’admissió </li></ul><ul><li>2- Temps de compressió </li></ul><ul><li>3- Temps d’explosió </li></ul><ul><li>4- Temps d’escapament </li></ul><ul><li>El Ciclo Otto (cuatro tiempos) </li></ul>
  10. 10. Cicle d’Otto 2T <ul><li>1- Admissió i compressió </li></ul><ul><li>2- Explosió i escapament </li></ul><ul><li>motor 2 tiempos </li></ul>
  11. 11. Dièsel <ul><li>Va ser inventat i patentat per Rudolf Diesel el 1895. Era el primer motor para biocombustible, ara s’usa gasoil. </li></ul><ul><li>El motor dièsel és un motor tèrmic de combustió interna. L’explosió s’aconsegueix per les condicions de temperatura i pressió a que es sotmet el combustible. </li></ul><ul><li>Motor 4 tiempos ( explicacion ) </li></ul>
  12. 12. Motor Wankel <ul><li>El motor Wankel va ser inventat per Felix Wankel el 1924. </li></ul><ul><li>És un tipus de motor de combustió interna que utilitza rotors en comptes de pistons. Eren interessants pel seu funcionament suau, silenciós i fiable. </li></ul>
  13. 13. Motor Wankel <ul><li>En aquest tipus de motors es desenvolupen també els 4 temps però a llocs diferents de la carcassa. </li></ul><ul><li>Wankel_Cycle_anim_es.gif ‎ </li></ul>
  14. 14. 1º Principi de la termodinàmica <ul><li>En un sistema tancat adiabàtic que evoluciona de un estat inicial a un altre estat final, el treball realitzat no depèn del tipus de treball ni del procés seguit. </li></ul><ul><li>Q = Δ U +W </li></ul>
  15. 15. 2º Principi de la termodinàmica <ul><li>El calor sempre flueix des d’un cos calent a un altre de fred espontàniament, però no a l’inrevés. </li></ul><ul><li>El treball es pot convertir directament i íntegrament en calor, però no a l’inrevés. </li></ul>
  16. 16. 2º Principi de la termodinàmica <ul><li>La quantitat d’entropia ( Δ S) de qualsevol sistema aïllat termodinàmicament tendeix a incrementar-se amb el temps. L’energia d’un sistema tendeix a dividir-se per igual fins que el sistema assoleix l’equilibri tèrmic. </li></ul><ul><li>Δ S =|Q i |/T i </li></ul>
  17. 17. 3º Principi de la termodinàmica <ul><li>Ens diu que és impossible assolir una temperatura igual al ZERO absolut mitjançant un número finit de processos físics. </li></ul>
  18. 18. Cicle de Carnot <ul><li>Al principi del segle XIX, l’enginyer Sadi Carnot va formular la hipòtesis següent: </li></ul><ul><li>Cap màquina tèrmica que funcioni entre dues fonts tèrmiques determinades no pot tenir una eficiència superior a la d’una màquina tèrmica reversible que funcioni entre les mateixes fonts. </li></ul>
  19. 19. Cicle de Carnot <ul><li>El cicle de Carnot consta de quatre parts: </li></ul><ul><ul><li>Dos processos isotèrmics i </li></ul></ul><ul><ul><li>Dos d’adiabàtics. </li></ul></ul>
  20. 20. Cicle de Carnot <ul><li>Expansió isoterma (1-2): partint del gas al mínim de volum i a temperatura de la font calenta es passa a </li></ul><ul><li>L’expansió adiabàtica (2-3): l’expansió isoterma s’acaba en un punt on la resta de l’expansió es pugui realitzar sense intercanvi de calor. </li></ul>
  21. 21. Cicle de Carnot <ul><li>Compressió isoterma (3-4): es posa en contacte amb el sistema la font de calor i el gas comença a comprimir-se, però sense augmentar la seva temperatura perquè va cedint calor a la font freda. </li></ul><ul><li>Compressió adiabàtica (4-1): aïllat tèrmicament, el sistema evoluciona comprimint-se i augmentant la seva temperatura fins a l’estat inicial. </li></ul>
  22. 22. Turbines de gas <ul><li>L’ús pràctic es va desenvolupar a diferents llocs. El 1939: </li></ul><ul><li>Per generar electricitat. Fou desenvolupada per la Brown Boveri Company i va funcionar per primera vegada a Suïssa. </li></ul><ul><li>Es va fer el primer vol propulsat amb turbina de gas a Alemanya, gràcies al treball de Hans von Ohain. </li></ul>
  23. 23. Turbines de gas <ul><li>És una màquina tèrmica a la que té lloc una combustió continuada. La configuració de les turbines de gas consta d’una cambra de combustió que aprofita l’energia química d’un flux continu de combustible i de dos etapes de turbomàquines: compressor i turbina. </li></ul>
  24. 24. Turbines de gas <ul><li>Usos de les turbines de gas: </li></ul><ul><li>Turbines de gas per aviació. </li></ul><ul><li>Turbines industrials per a generació d’electricitat. </li></ul><ul><li>Turbines de gas per a vehicles. </li></ul>
  25. 25. Turboreactor <ul><li>Un turboreactor és un motor de funcionament continuo, a diferència dels motors alternatius. </li></ul>
  26. 26. Turboreactor <ul><li>Grans compressors porten enormes volums d’aire per a comprimir-los. Un cop obtingut l’aire comprimit, s’introdueix a cambres de combustió per proporcionar-li energia. </li></ul>
  27. 27. Turbines de gas: Turboreactor <ul><li>L’aire a major pressió i temperatura es trasllada fins la turbina. Allí s’expandeix i aconsegueix l’energia necessària per moure el compressor. </li></ul><ul><li>Finalment, l’aire passa per l’escapament, on s’accelera fins la sortida, de manera que la pressió es transformi en velocitat. </li></ul>
  28. 28. FI <ul><li>ALGUNA PREGUNTA? </li></ul>

×