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Un ciclo de Brayton regenerativo convencional es empleado como motor de impulsión de un avión. El combustible empleado es A-1 (JP-8). Se conoce el calor cedido en la cámara de combustión 155 kJ/mol fuel. El aire y el combustible entran en condiciones standard, y los productos de combustión salen a 1300ºC. La alta presión es de 1500 kPa. La eficacia del intercambiador regenerativo es del 75%. El compresor tiene una eficiencia isoentrópica del 88%. La temperatura de los gases de combustión una vez expansionados en la TG es de 750ºC. La pérdida de carga en el lado caliente y en la cámara de combustión es de 15.0 kPa. Determinar:
Balance energético de la instalación
Eficiencia de la cámara de combustión
Exergía del combustible
Eficiencia exergética de la TG
Eficiencia isoentrópica de la TG
Irreversibilidades en cada elemento de la instalación
Balance exergético de la instalación
En los motores de las turbinas de gas, la temperatura de los gases de escape que salen de la turbina suelen ser bastante mayor que la temperatura del aire que abandona el compresor. Por consiguiente, el aire de alta presión que sale del compresor puede calentarse transfiriéndole calor de los gases de escape calientes en un intercambiador de calor a contraflujo, el cual se conoce también como un regenerador.
La eficiencia térmica del ciclo Brayton aumenta debido a la regeneración, en virtud de que la porción de energía de los gases de escape que normalmente se libera en los alrededores ahora se usa para precalentar el aire que entra a la cámara de combustión
En la página web de REPSOL comentan: JP-8 (Jet Propulsion o propulsión para reactores), es un combustible derivado del queroseno, aditivado para uso militar. Este producto debe cumplir la especificación MIL-DTL-83133, según la cual durante su fabricación se aditivará con CI/LI (corrosion inhibitor/lubricity improver o inhibidor de corrosión/mejorador de lubricidad), FSII (fuel system icing inhibitor o antihielo) y SDA (static dissipator additive o aditivo mejorador de la conductividad).
Además, de acuerdo con esta especificación, el JP-8 puede contener aditivo AO (antioxidante) o MDA (desactivador de metales). Para poder añadir desactivador de metales en la formulación del JP-8, el productor, de acuerdo a la norma, debe contar con la autorización expresa y por escrito del comprador y el usuario del producto.
Las principales características son:
Combustible para aviación militar.
Incoloro o ligeramente amarillo.
Densidad dentro del rango 0.775 -- 0.840 kg/l
Inflamable a temperaturas superiores a 38 ºC en presencia de llama o chispa.
Punto de congelación -47ºC.
PROCESO ITERATIVO
Diagrama de Sankey:
La exergía química de una sustancia se define como el cambio de energía libre de Gibbs en estado estándar (1 atm y 25 ºC) de la reacción de formación de dicha sustancia a partir de componentes presentes en el ambiente de referencia.
Diagrama de Grassmann:
