¿Cómo funciona un ciclo Rankine ideal?

Ciclo Ránking Simple y su Funcionamiento

Introducción al Ciclo

• Se presenta un ciclo ránking simple que incluye una turbina, un condensador, una bomba y una caldera. A la derecha se muestra un gráfico de temperatura-entropía para analizar el comportamiento del fluido en cada dispositivo.

Estado del Fluido en la Turbina

• En el punto número 1, el fluido tiene alta temperatura y entropía, indicando que está en estado de vapor sobrecalentado. Esto significa que posee mucha energía interna.

• La energía del fluido se transfiere a la turbina para convertir calor en trabajo. Durante este proceso, la presión del fluido disminuye.

Proceso en el Condensador

• Al salir de la turbina, el fluido entra al condensador donde se reduce la temperatura manteniendo constante la entropía. El objetivo es condensar el fluido hasta alcanzar un líquido saturado.

• El condensador actúa como un sumidero de energía térmica, rechazando calor hacia el medio ambiente o cuerpos de agua.

Función de la Bomba

• La bomba opera solo con líquido y enfrenta presiones bajas al entrar. Esto puede llevar a cavitación si las condiciones no son adecuadas.

• La función principal de la bomba es aumentar la presión del líquido comprimido para enviarlo a la caldera.

Caldera y Cierre del Ciclo

• La caldera es un intercambiador de calor cuyo objetivo es producir vapor a partir del líquido comprimido.

• El ciclo se cierra cuando el vapor sobrecalentado regresa al inicio. Se menciona que el calor suministrado debe ser igual al trabajo neto realizado por el sistema.

Eficiencia del Ciclo