II Semestre 2014

Laboratorio de Termodinámica II

Profesor: Rafael Silvera

Instructora: Itamar Harris

Guía de Laboratorio realizada por Itamar Harris. Fuente: Wark, K. “Termodinámica”.

Clase Práctica

MOTORES RECIPROCANTES: DIESEL, OTTO y DUAL

Objetivos:

- Afianzar los conocimientos relacionados con el análisis y resolución de problemas

referentes a motores reciprocantes.

- Adquirir destreza en el manejo de la tabla para evaluación de las propiedades del fluido de

trabajo “aire” en un motor de combustión interna, cuando asumimos calores específicos

variables.

Indicaciones: Siguiendo el formato de análisis y resolución de problemas de ciclo Otto, Diesel y Dual,

presentado en clases; resuelva los siguientes problemas.

1. El funcionamiento de un motor encendido por chispa, se modela como un ciclo de aire

estándar. El aire se encuentra a 0.095 MPa y 22°C al comenzar la carrera de compresión, y

el volumen del cilindro es 2 800 cm3. La relación de compresión es 9, y en el proceso de

suministro de calor se transfieren 4,30 kJ. Asumiendo calores específicos variables,

determine a) La temperatura y presión al final de los procesos de suministro de calor y

expansión. b) el rendimiento térmico, c) la presión media efectiva, d) el flujo volumétrico de

aire, en m3/min, medido en las condiciones existentes al comenzar la compresión, necesario

para producir una potencia de 120 kW.

2. Un ciclo de aire estándar funciona con una relación de compresión de compresión de 15:1.

Las condiciones al comenzar la compresión son 60°F; 14,6 psia y 230 in3. El calor

suministrado al ciclo es 7,5 Btu, del que 1/3 se suministra a volumen constante y el resto a

presión constante. Determine: a)La presión al finalizar el suministro de calor a volumen

constante b) La temperatura, en grados Rankine, antes y después del proceso de suministro

de calor a presión constante, c) La temperatura después de la expansión isentrópica d)

Trabajo neto obtenido en 2 carreras de potencia e) el rendimiento térmico.

3. Un motor funciona según un ciclo Diesel con una relación de compresión de 15:1 y el

combustible se inyecta en el 10 por 100 de la carrera. La presión y la temperatura del aire

que entra al ciclo son 98 kPa Y 17°C, respectivamente. Determine: a) La relación de corte,

b) La temperatura al final del proceso de compresión en K c) La presión después de la

expansión isentrópica, en kPa, d) El calor suministrado, en kJ/kg y e) el flujo volumétrico del

aire, en m3/min, medido en condiciones existentes al comenzar la compresión, necesario

para producir una potencia de 200 kW. Asuma calores específicos variables.