Tipos de Maquinas Térmicas

Universidad de Guanajuato DICIS Maquinas y Equipos Trmicos Salamanca Guanajuato. a 21 de enero del 2010 Tipos de Mquinas Trmicas.
El calor ha sido utilizado para muy diversas fines; con el comienzo del desarrollo de la sociedad industrial hemos averiguado como transformar el calor en energa mecnica. Los artefactos encargados de realizar esta transformacin son las maquinas trmicas. El calor necesario para conseguir que funcione una mquina trmica procede, generalmente, de la combustin de un combustible. Dicho calor es absorbido por un fluido que, al expandirse, pone en movimiento las distintas piezas de la mquina. Esta combustin puede producirse en el interior o en el exterior de la propia mquina, por lo que las clasificamos como: MAQUINAS DE COMBUSTION EXTERNA: Son aquellas maquinas en las que el combustible es utilizado para formar vapor fuera de la mquina y parte de la energa interna del vapor se emplea en realizar trabajo en el interior de la mquina. La maquina de vapor: En 1768 James watt construy el primer modelo de esta maquina. La maquina de vapor es un motor de combustin externa que transforma la energa de una cantidad de vapor de agua en trabajo mecnico o cintico; en la revolucin industrial tuvo un papel muy importante para mover mquinas y aparatos.
MAQUINAS DE COMBUSTION INTERNA:
En estas maquinas el calor se libera en su interior debido ala combustin de ciertos productos llamados carburantes, como la gasolina o el gasleo.
El motor de explosin es un tipo de motor de combustin interna que utiliza la explosin de un combustible, provocada mediante una chispa, para expandir un gas empujando as un pistn. Hay de dos y de cuatro tiempos. El ciclo termodinmico utilizado es conocido como Ciclo Otto. Este motor, tambin llamado motor de gasolina o motor Otto, es junto al motor disel, el ms utilizado hoy en da en automocin Funcionamiento convencional (4 tiempos). El combustible se inyecta pulverizado y mezclado con el gas (habitualmente aire u oxgeno) dentro de un cilindro. La combustin total de 1 gramo de gasolina se realizara tericamente con 14,8 gramos de aire pero como es imposible realizar una mezcla perfectamente homognea de ambos elementos se suele introducir un 10% ms de aire del necesario (relacin en peso 1/16). Una vez dentro del cilindro la mezcla es comprimida. Al llegar al punto de mxima compresin (punto muerto superior o P.M.S.) se hace saltar una chispa, producida por una buja, que genera la explosin del combustible. Los gases encerrados en el cilindro se expanden empujando un pistn que desliza dentro del cilindro (expansin tericamente adiabtica de los gases). La energa liberada en esta explosin es pues transformada en movimiento lineal del pistn, el cual, a travs de una biela y el cigeal, es convertido en movimiento giratorio. La inercia de este movimiento giratorio hace que el motor no se detenga y que el pistn vuelva a empujar el gas, expulsndolo por la vlvula correspondiente, ahora abierta. Por ltimo el pistn retrocede de nuevo permitiendo la entrada de una nueva mezcla combustible. Ninguna mquina trmica alcanza un rendimiento del cien por cien. Esta limitacin no es de tipo tcnico, de modo que no podr ser eliminada cuando el desarrollo tecnolgico alcance un nivel superior al actual; se trata, sin embargo, de una ley general de la naturaleza que imposibilita la transformacin ntegra de calor en trabajo. Las mquinas trmicas pertenecen al grupo de las de fluido compresible. Es decir, a aquellas que tienen la capacidad de realizar un intercambio de la energa mecnica mediante un fluido que logra atravesarlas. Si el procedimiento consigue que el fluido incremente su propia energa, entonces la maquinaria va a recibir el nombre de generadora, cuyos ejemplos ms relevantes son los compresores y las bombas. En
cambio, si el fluido disminuye notablemente su energa, entonces se la denomina como motora, donde se ubican las turbinas y los motores de explosin. Debido a estas variantes en el proceso, tambin se las puede clasificar en relacin a la forma de compresibilidad del fluido en cuestin. Entonces nos podemos encontrar con varios tipos de mquinas trmicas. Uno de estos tipos es el hidrulico, que opera solamente con fluidos considerados como incomprensibles. Dentro de este grupo es posible destacar a las mquinas que operan con lquidos como el agua, al tiempo que algunos modelos tambin trabajan con gases, justamente cuando los mismos se comportan con ese grado extra de incomprensibilidad, siendo un ejemplo importante el ventilador. Otro ejemplo que podemos mencionar dentro del grupo de mquinas de fluido comprensible son aquellas mquinas calificadas como volumtricas o bien como de desplazamiento positivo. Se trata de una clase que puede ser atravesada por un fluido conocido. Las mismas, a su vez, pueden subdividirse en dos grupos: las rotativas o las alternativas, siempre va a depender esto de la funcin del movimiento que puede llegar a obtenerse. Por otra parte, aquellas que son atravesadas por un fluido continuo reciben otro nombre, se trata de turbomquinas, que adems no pueden subclasificarse ya que son siempre rotativas. Modelos de mquinas trmicas Ahora bien, una vez determinados los modelos propios de las maquinarias de fluido comprensible, pasemos a definir las caractersticas propias de uno de los exponentes de este grupo: las mquinas trmicas. A las mquinas trmicas las podemos clasificar teniendo presente dos criterios fundamentales: la cantidad de fluido que se maneja y el movimiento que la mquina va a llevar a cabo. Los motores trmicos, adems, son en s maquinarias, puesto que emplean la energa que ha sido resultado de un procedimiento de combustin, siempre con el objetivo de que se genera energa del fluido que va a ser aprovechado en instancias posteriores para obtener, justamente, energa mecnica.

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