Ciclos Termodinâmicos Motores

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ENSINO PRESENCIAL COM SUPORTE EAD

ENGENHARIA DE PRODUÇÃO N1FIENB

MARIA CAROLINA DE ASSUNÇÃO – RA 252472010

FENÕMENOS DE TRANSPORTES

PORTIFÓLIO 01

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guarulhos

2014

FENÔMENOS DE TRANSPORTES

PORTIFÓLIO 01

Trabalho apresentado ao Curso de Engenharia de Produção da Faculdade ENIAC para a disciplina de fenômenos de transportes

Prof :Rodrigo

Guarulhos

2014

1. Elabore uma síntese sobre os principais ciclos termodinâmicos motores. Você deverá abordar, principalmente, os ciclos: Rankine ideal, Rankine com Reaquecimento, Rankine Regenerativo, Otto, Diesel e Brayton.

2. Faça uma comparação dos ciclos motores com os ciclos frigoríficos.

3. Usando a bibliografia do curso escolha um exercício que envolva um dos ciclos citados acima e resolva.

Apresente a sua conclusão acerca dos conceitos abordados.

“A síntese de texto consiste em reproduzir, em poucas palavras, o que um autor expressou de forma mais ampla. Desse modo, só devem ser aproveitadas as ideias essenciais, dispensando-se tudo o que for secundário.

Para a realização de uma boa síntese é necessário, antes de mais, ter compreendido o texto original, para depois redigir um novo, com base no primeiro.”

https://explicatudo.com/como-fazer-uma-sintese

Principais ciclos termodinâmicos motores

1. Introdução

Termodinâmica é definida como a ciência que estuda a energia e suas diferentes formas, ou seja; as transformações energéticas como calor e trabalho.

Ciclos termodinâmicos motores consiste em processos para se obter trabalho de um sistema ou realização de trabalho sobre um sistema. Maquinas a vapor é um grande exemplo de ciclo termodinâmico, onde o calor é gerado pela queima do carvão para aquecer o líquido de trabalho, nesse caso a água do sistema, o vapor fica sob pressão e desloca o gás para o pistão, gerado força e movimentação de êmbolos transformando, assim, a energia térmica em energia mecânica que se converte em energia elétrica.

imagem: http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/16297/open/file/05_teoria_frame.htm

Existem diversos ciclos termodinâmicos que se utiliza de processos e fluído de trabalho específicos, porém, neste trabalho será abordado os ciclos Rankine ideal, Rankine com Reaquecimento, Rankine Regenerativo, Otto, Diesel e Brayton. Após discorrer sobre estes assuntos, será feito uma comparação entre os ciclos motores a vapor e combustão com os ciclos frigoríficos, ou seja, de refrigeração e será apresentado um cálculo para reforçar o aprendizado sobre um dos ciclos mencionados.

Palavra-chave: ciclos motores, trabalho mecânico, termodinâmica.

2. Ciclos Motores.

Os ciclos motores foram criados para a geração de energia afim de realizar trabalhos mecânicos em diversos processos industriais e teve seu marco na história protagonizando a Revolução industrial por meio de mecanização dos processos fabris, além da grande evolução no transporte de carga e passageiros através de trens e navios movido a vapor. Esse tipo de motor é denominado motor de combustão externa pois a queima do combustível, que fornece o calor para o sistema, ocorre fora do motor.

2.1 Ciclo Rankine ideal

Criado por um Engenheiro escocês de nome Rankine, o Ciclo ideal consiste em um ciclo que converte calor em trabalho. É um sistema simples de potência a vapor que utiliza água. É um sistema irreversível e o funcionamento acontece em 4 etapas:

• 1. Compressão isentrópica em uma bomba até a região de líquido comprimido.

• 2. Transferência de calor para o fluído de trabalho com a pressão constante em uma caldeira.

• 3. Expansão isentrópica do fluído de trabalho através de uma turbina na condição de vapor saturado ou vapor superaquecido até a pressão do condensador.

• 4. Transferência de calor do fluido de trabalho a pressão constante em um condensador chegando a líquido saturado

Esquema para ajudar a entender as quatro etapas:

imagem:http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfd1MAC/ciclo-rankine-ideal-sistema-reversivel

Verifica-se que a caldeira fornece energia térmica para a água que, em estado gasoso expande e cria pressão no sistema e, com isso, movimenta a turbina gerando energia mecânica, logo após o gás passa pelo condensador, que resfria e passa o vapor para o estado líquido novamente, e com a força da bomba volta para a caldeira renovando o ciclo. Isso ocorre em um sistema fechado porém existe perda de energia para o funcionamento