Ciclo Ericsson 64n

CICLO ERICSSON John Ericsson autor de varios motores de aire caliente, basado en ciclos termodinámicos, es el autor de dos ciclos de combustión externa: Ericsson y Brayton. ¿Qué es? Es similar al ciclo Stirling, pero antes y después de las etapas de comprensión y expansión, tienen lugar procesos de aportación y cesión de calor isobaros. Ciclo Ericsson Ideal El ciclo Ericsson es un ciclo compuesto de dos isotermas y dos isobaras en las cuales el fluido de trabajo se desarrolla de manera reversible, por lo que nos proporciona el rendimiento máximo que se puede obtener con la máquina. Los cuatro procesos básicos que ocurren en las cuatro etapas del ciclo Ericsson: Proceso 1 - 2: Expansión isotérmica (absorción de calor). La expansión ocurre en el espacio de expansión de los cilindros, los cuales se calientan externamente, y el gas se somete a una expansión isotérmica. Proceso 2 - 3: Rechazo del calor (Enfriamiento) de forma isobárica. Antes de que el aire se libere en el escape, es pasado de nuevo a través del regenerador, enfriando así el gas a una baja presión constante, y calentando el regenerador para el siguiente ciclo. Proceso 3 - 4: Compresión isotérmica. El espacio de compresión se supone que es enfriado mediante un radiador o intercooler, por lo que el gas se somete a compresión isotérmica. El aire comprimido fluye hacia un tanque de almacenamiento a presión constante. En el ciclo ideal, no hay transferencia de calor a través de las paredes del tanque. Proceso 4 - 1: Adición de calor isobárica. Desde el depósito o tanque, el aire comprimido fluye a través del regenerador y recoge calor a una alta presión constante fluyendo hacia el pistón y el cilindro, donde se expande y produce trabajo en el proceso 1-2.

Eficiencia del ciclo Ericsson El ciclo Ericsson ite regeneración, de forma que el calor liberado en el enfriamiento se reutiliza en el calentamiento, de manera que el único calor absorbido se produce a la temperatura del foco caliente y el único calor cedido a la del foco frío. Si tiene regeneración, el rendimiento de un ciclo Ericsson ideal es también el mismo que el de una máquina de Carnot

Ec. Eficiencia del ciclo Ericsson.

Los ciclos Stirling y Ericcson son totalmente reversibles, como el ciclo Carnot; por lo tanto, de acuerdo con el principio de Carnot, los tres ciclos tendrán la misma eficiencia térmica cuando operen entre los mismos límites de Temperatura. Regenerador Ericsson Ericsson construyo un intercambiador de calor de flujo mezclado, se realiza a través de válvulas que recuperan el calor de los gases de entrada o de salida.

Aplicaciones   

Son usados en motores de combustión interna. Ciclo con rendimiento al igual que el Stirling. Usado en la recuperación de energía de los gases de escape, energía solar y otras.

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La necesidad de válvulas, se compensa con un buen rendimiento y potencia.

Ejercicio

Datos: Trabajo realizado, W = 25 J Calor liberado, Q1 = 85 cal = 85*4.184 = 355.64 J Resolución El rendimiento de la máquina viene dado por: η=1−

TF TC

η=1−

25 J 355,64 J

η=0.0702 η=7

Conclusiones  

El ciclo Ericsson puede funcionar como un ciclo abierto o cerrado. La expansión y la compresión se producen simultáneamente, en las caras opuestas

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del pistón. El ciclo de Ericsson y Stirling son usados en motores de combustión externa. El ciclo Ericsson y Stirling tienen en teoría un rendimiento ideal La diferencia entre un ciclo Ericsson y Bayton es que el ciclo ideado por Ericsson se

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basa en procesos isotérmicos y el de Bayton se basa en procesos isobáricos La implementación del ciclo Ericsson resulta costosa debido a la gran cantidad de

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válvulas y dispositivos que se requieren Carnot refiere a un ciclo totalmente ideal, pero no existen motores que cumplan con dicho sistema

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El volumen del recuperador no influye sobre el rendimiento del motor (a diferencia del ciclo Stirling).

Bibliografía   

http://termodinamica.us.es/termica/transparencias/Leccion(.pdf http://www.moteurairchaud.com/Ericsson/index.php http://es.idoub.com/doc/15905540/Ciclos-termodinamicos