Entrar Página Discusión Historial Go to the site toolbox

Ciclo Diesel

De Laplace

(Diferencias entre revisiones)
(Rendimiento en función de las temperaturas)
(Rendimiento en función de los volúmenes)
Línea 23: Línea 23:
==Rendimiento en función de los volúmenes==
==Rendimiento en función de los volúmenes==
 +
La expresión anterior requiere conocer las cuatro temperaturas de los vértices del ciclo. Puede simplificarse teniendo en cuenta las características de cada uno de los procesos que lo componen.
 +
 +
Así tenemos, para la compresión adiabática A→B
 +
 +
<center><math>T_AV_A^{\gamma-1} = T_BV_B^{\gamma-1}</math></center>
 +
 +
que, teniendo en cuenta la relación de compresión, podemos reescribir como
 +
 +
<center><math>r \equiv \frac{V_A}{V_B}</math>{{tose}} <math>T_B = T_A r^{\gamma-1}</math></center>
 +
==Comparación con el ciclo Otto==
==Comparación con el ciclo Otto==
[[Categoría:Segundo Principio]]
[[Categoría:Segundo Principio]]

Revisión de 17:25 20 may 2009

Contenido

1 Enunciado

Un motor diésel puede modelarse con el ciclo ideal formado por seis pasos reversibles, según se indica en la figura. Pruebe que el rendimiento de este ciclo viene dado por la expresión

\eta = 1 -\frac{1}{\gamma r^{\gamma-1}}\,\frac{r_c^\gamma-1}{r_c-1}

siendo r = VA / VB la razón de compresión y rc = VC / VB la relación de combustión. El método para obtener este resultado es análogo al empleado para el ciclo Otto. Compare los rendimientos del ciclo de Otto y el diésel. ¿Cuáles son las ventajas e inconvenientes respectivos?

2 Rendimiento en función de las temperaturas

Un ciclo diésel contiene dos proceso adiabáticos, A→B y C→D, en los que no se intercambia calor. De los otros dos, en el calentamiento a presión constante B→C, el gas recibe una cantidad de calor | Qc | del exterior igual a

|Q_c| = nc_p(T_C-T_B)\,

En el enfriamiento a volumen constante D→A el sistema cede una cantidad de calor al ambiente

|Q_f| = nc_V(T_D-T_A)\,

El rendimiento del ciclo será entonces

\eta = 1 - \frac{|Q_f|}{|Q_c|} = 1 - \frac{c_V(T_D-T_A)}{c_p(T_C-T_B)}=1 - \frac{(T_D-T_A)}{\gamma(T_C-T_B)}

con γ = cp / cV la proporción entre las capacidades caloríficas.

3 Rendimiento en función de los volúmenes

La expresión anterior requiere conocer las cuatro temperaturas de los vértices del ciclo. Puede simplificarse teniendo en cuenta las características de cada uno de los procesos que lo componen.

Así tenemos, para la compresión adiabática A→B

T_AV_A^{\gamma-1} = T_BV_B^{\gamma-1}

que, teniendo en cuenta la relación de compresión, podemos reescribir como

r \equiv \frac{V_A}{V_B}   \Rightarrow    TB = TArγ − 1

4 Comparación con el ciclo Otto

Herramientas:

Herramientas personales
TOOLBOX
LANGUAGES
licencia de Creative Commons
Aviso legal - Acerca de Laplace