Biocombustibles,Motores de Reaccion

7/26/2019 Biocombustibles,Motores de Reaccion

1/52

BIOCOMBUSTIBLEMOTORES DE

REACCIONJose Luis Hernandez Jimenez


2/52

BIOCOMBUSTIBLES

Los biocombustibles son una alternativa a los combustiblefosiles.

El termino biocombustible se denomina a cualuier ti!o decombustible derivado de la biomasa.

La biomasa es el con"unto de#Toda la materia or$%nica de ori$en ve$etal o animal& inclu

los materiales !rocedentes de su transformaci(n natural oarti)cial.

recursos forestales&!lantas terrestres ' acuaticas

residuos ' sub!roductos a$ricolas&$anaderos&urbanos e indu


3/52

BIOCOMBUSTIBLES


4/52

BIOM*S*

Biomasa natural:es la ue se !roduce en la naturaleza sintervenci(n ,umana.

Biomasa residual:ue es la ue $enera cualuier activid,umana& !rinci!almente en los !rocesos a$r-colas& $anadelos del !ro!io ,ombre& tal como& basuras ' a$uas residuale

Biomasa produida:ue es la cultivada con el !ro!(sitobtener biomasa transformable en combustible& en vez de!roducir alimentos& como la caa de az/car en Brasil& oriela !roducci(n de etanol !ara carburante.


5/52

Biocombustibles

!Como lo"ran ser una alternati#a al om$usti$le %&sil'

Los biocombustibles reducen el volumen total de CO0 ue se emite atm(sfera& 'a ue lo absorben a medida ue crecen.

Los biocom!onentes son a menudo mezclados con los carburantes !eueas !ro!orciones& 1 o 234& !ro!orcionando una reducci(n /tilimitada6 de $ases de efecto invernadero.

Los biocombustibles convencionales como el etanol ' el biodiesel !r,abitualmente del ma-z& la caa de az/car& el tri$o o semillas olea$

La biomasa a$r-cola ' forestal su!one un !otencial econ(mico im!oes!ecialmente en las zonas tro!icales ' subtro!icales& dado ue en dan las condiciones m%s id(neas !ara el desarrollo de los ve$etales


6/52


7/52

Ti!os de biocombustibles

Bioetanol

Est% fabricado en base al alco,ol!roducto de la fermentaci(n deazucares& !rinci!almente de lacaa de az/car ' la remolac,a.

Tambi8n se obtiene de cerealescomo el tri$o& la cebada ' el ma-z&$racias al almid(n ue contienen.


8/52


9/52


10/52


11/52


12/52


E(El biocombustible E1 su!one una mezcladel 1 !or ciento de bioetanol ' el 91 !orciento de $asolina.


13/52


E)*El biocombustible E23 si$ni)ca unacombinaci(n del 23 !or ciento debioetanol ' el 93 !or ciento de$asolina. Esta mezcla es la m%sutilizada en los Estados Unidos& 'a

ue ,asta esta !ro!orci(n de mezclalos motores de los ve,-culos noreuieren nin$una modi)caci(n e&incluso& !roduce la elevaci(n de unoctano en la $asolina me"orando suresultado ' obteniendo una notable

reducci(n en la emisi(n de $ases


14/52


15/52


E+(Ha' dos !roblemas al e"ecutar E>1 en un ve,-culo ue no est%!re!arado !ara E>1.

En !rimer lu$ar& el E>1 es m%s corrosivo ue los combustiblestradicionales derivados del !etr(leo ' !or lo tanto va a causardaos a los com!onentes de cauc,o& tales como l-neas decombustibles& en un ve,-culo no diseado !ara E>1.

En se$undo lu$ar& E>1 contiene menos ener$-a !or unidad devolumen en com!araci(n con el !etr(leo. Esto si$ni)ca ue amenos ue la com!utadora del motor del coc,e ,a sido!ro$ramado !ara funcionar con E>1& el eui!o no ser% ca!azde com!ensar !or com!leto el combustible reducido deener$-a E>1& ,aciendo ue las condiciones de funcionamientoma$ras& mis)res ' sometiendo tanto& !istones ' v%lvulas dema'or estr8s ' des$aste.


16/52


E,( - E)**Mezclas ,asta el 91 !or ciento ' 233 !orciento de bioetanol son utilizados enal$unos !aises como Brasil con motoreses!eciales.


17/52

BIO./S

Aara la obtenci(n de bio$%s se !uedeutilizar como materia !rima lose=crementos animales& la cac,aza de lacaa de az/car& los residuales demataderos& destiler-as ' f%bricas de

levadura& la !ul!a ' la c%scara del caf8& as-como la materia seca ve$etal. Esta t8cnica!ermite resolver !arcialmente la demandade ener$-a en zonas rurales& reduce ladeforestaci(n debida a la tala de %rboles!ara lea& !ermite reciclar los desec,os dela actividad a$ro!ecuaria '& es un recurso

ener$8tico lim!io ' renovable.

Es rico en metano uem!leado !ara $enerel8ctrica o mec%nica combusti(n& sea en !

o !ara uso dom8stico


18/52


Et$eDo se comercializa como unbiocombustible& sino ue se utiliza como unaditivo de la $asolina. El ETBE 5etil terbutileter6 se obtiene !or s-ntesis del bioetanolcon el isobutileno& sub!roducto de la

destilaci(n del !etr(leo. El ETBE !osee lasventa"as de ser menos vol%til ' m%smiscible con la $asolina ue el !ro!ioetanol '& como el etanol& se aditiva a la$asolina en !ro!orciones del 2321 !orciento La adici(n de ETBE o etanol sirve!ara aumentar el -ndice de octano de la

$asolina& evitando la adici(n de sales de


19/52


E0DieselEl bioetanol !ermite su mezcla con $asoil utilizando un adsolvente ' !roduciendo un biocombustible ;iesel& el E;iemu' buenas caracter-sticas en cuanto a combusti(n ' redde contaminaci(n. El E;iesel 'a se comercializa con 8=itoEEUU ' Brasil ' !ronto ,ar% su a!arici(n en Es!aa ' Euro


20/52


La startu! canadiense Carbon En$ineerin$ est% desarrollando !iloto !ara ca!turar di(=ido de carbono. FSer% 8sta la soluci(n de)nitivaG


21/52


22/52

;ES:EDT*J*

El incremento en la !roducci(n de biocombustibles !ondr% en ries$o se$uridad alimentaria ' aumentar% los !recios de ciertos alimentos

Esto !odr-a ser cierto si tierras destinadas a la siembra de cultivosalimenticios se utilizan !ara la !roducci(n de biocombustibles& o si sereem!laza la )nalidad ori$inal de esos cultivos ' se usan !ara la !rodde biocombustibles. Se debe tomar en cuenta ue m%s del 134 de la!oblaci(n !obre de *m8rica Latina ' el Caribe vive ' de!ende del secrural.

Menor rendimiento de los combustibles derivados de la biomasa res!los combustibles f(siles

Hasta la fec,a se observa ue los cultivos de !alma aceitera ' so'a em!lean !ara !roducir biodiesel 'a ,an ,ec,o desa!arecer selvas tro


23/52


24/52


25/52

Motores dereai&n


26/52

MOTOES ;E E*CCIOD

Un motor de reacci(n& reactor o "et 5del in$l8s "et en$ine6&ti!o de motor ue descar$a un c,orro de Kuido a $ran velo!ara $enerar un em!u"e de acuerdo a las Le'es de Deton

12 Le-# El aumento en la cantidad de movimiento es igua

al impulso de la fuerza aplicada.

32 Le-# A toda accin le corresponde una reaccin igual y

de sentido contrario


27/52

Aruebas de un motor turbof%n Aratt N ,itne' ?233 !ara un cazaEa$le& Base de la ?uerza *8rea obins 5@eor$ia& Estados Unidos6


28/52

MOTOES ;E E*CCIOD

Esta de)nici(n $eneralizada del motor de reacci(n turborreactores& turbofanes& co,etes& estatorreactores ' mde a$ua& !ero& en su uso com/n& el t8rmino se $eneralmente a una turbina de $as utilizada !ara !rodc,orro de $ases !ara !ro!(sitos de !ro!ulsi(n.


29/52

4istoria

Los motores de reacci(n !ueden serdatados desde el si$lo I d. C. & cuandoHer(n de *le"andr-a invent( la eol-!ila.


30/52

Se consider( como una curiosidad& 'a ue no ten-a usoal$uno ' en su momento no ten-a utilidad es!ec-)ca.


31/52

M*CH

Es una medida de velocidad relativa ue scociente entre la velocidad de un ob"eto 'sonido en el medio en ue se mueve dic,

El aire ue alcanza al com!resor de un revia"ar a una velocidad inferior a la del sonaviones su!ers(nicos& !ara mantener unaen el com!resor ' los %labes de la turbina

* velocidades su!ers(nicas& las ondas de forman en la entrada de aire reduce la !recom!resor. *l$unas entradas de aire su!esistemas& como un cono o ram!a& !ara inc!resi(n ' ,acerlo m%s e)ciente frente a lac,oue.


32/52


33/52

TIAOS ;E MOTOES ;E E*CCIOD


34/52



35/52



36/52



37/52


38/52


39/52

TUBOJET

5inicio6

TUBO?*D5*viaci(n civil6

TUBO


40/52

Com$usti&n Interna


41/52

MOTOES ;E E*CCIOD#Motor detur$orreator

es un ti!o de motor de combusti(n interna utilizado a m!ara im!ulsar una aeronave. El aire es arrastrado a un comrotatorio a trav8s de la toma de aire ' es com!rimido& varias eta!as sucesivas& a alta !resi(n antes de entrac%mara de combusti(n. El combustible es mezclado concom!rimido e inKamado.


42/52


43/52

;ESC*@*

El aire ue ,a sido admitido !or elcom!resor eleva su !resi(n en8ste ' se descar$a a continuaci(na la c%mara de descar$a delcom!resor. B%sicamente& estac%mara act/a como un

acumulador& adem%s de!ro!orcionar un almacenamientotem!oral al aire ue ,a sidodescar$ado !or el com!resor.


44/52


45/52

L* TUBID*

La turbina& al i$ual ue el com!resor& est%

formada !or discos con %labes ue $iran 5otor6' otros ue est%n uietos 5Est%tor6. La diferenciacon res!ecto al com!resor es ue el est%tor vaantes del rotor& ' sirve !ara e=actamente locontrario ue en el com!resor# en este est%tor setransforma la !resi(n en ener$-a cin8tica& ' elrotor es movido !or el aire& desarrollando traba"o.

La turbina est% conectada mediante un e"e alcom!resor. Tambi8n est% conectada a un$enerador el8ctrico.

En torno a 2R7 de la !otencia de los $ases se usa!ara mover la turbina ' con ella el com!resor.Los otros 0R7 son los ue se encar$an de obtenerem!u"e a la salida.


46/52

TOBE*

En la tobera los $asesse e=!anden&aduiriendovelocidad. ;es!u8s&salen a la atm(sfera.

recordad ue elem!u"e es funci(n dela diferencia develocidades entre lasalida ' la entrada delmotor.


47/52

MOTOES ;E E*CCIOD#Motor de tur$o%

La ma'or-a de los motores de reacci(n modernos son realturbofans& tambi8n llamados turboventiladores& donde uncom!resor de ba"a !resi(n act/a como un ventilador 5fan& in$l8s6& !ro!orcionando aire com!rimido no s(lo al n/cleo motor& sino a un conducto de derivaci(n. El Ku"o de aire debien !asa a una tobera fr-a se!arada o se mezcla con los $

de salida de la turbina de ba"a !resi(n& antes de e=!andirstrav8s de una tobera de Ku"o mi=to.


48/52

A*TES ;EL TUBO?*D

Entrada de aire:es la !rimera etade !ro!ulsi(n. Suele ser una abertu!or donde se reco$e el aire.

5entilador:situado al frente del mcom!resor de ma'or tamao ue lo!ermite dividir el aire entrante en dcorriente !rimaria !asa a trav8s dede ba"a ' alta !resi(n.

Compresores:con un diseo simifrontal !ero m%s !eueos& su funcla !resi(n del aire antes de entrar ecombusti(n. Se suelen utilizar comalta !resi(n ue $iran alrededor de

conc8ntricos lo ue !ermite a"usta


49/52

A*TES ;EL TUBO?*D

C6mara de om$usti&n:con unael lu$ar donde el aire !resurizado scombustible ' se uema. El resultacombusti(n son $ases de esca!e camueven las turbinas.

Tur$inas:el aire caliente ue sale !asa a trav8s de los %labes de vari,aciendo $irar los e"es ue mueven' el ventilador. En los motores de bderivaci(n el com!resor de ba"a !reventilador se mueven mediante unmientras ue en los de -ndice alto se"e !ara cada com!onente# ventilade ba"a !resi(n ' com!resores de a


50/52

A*TES ;EL TUBO?*D

To$era:es un !eueo ori)cio situ!osterior del motor. Las estrec,as tobera fuerzan al aire a acelerarse&em!u"e debido al !rinci!io de acci($eneral& un aumento en la relaci(ntrae como consecuencia una menola tobera en el em!u"e total del mo

Conduto del 7u8o seundario:conc8ntricamente al n/cleo del mointerna ' e=terna est%n cuidadosam!ara minimizar la !8rdida de ener$secundario de aire ' o!timizar su mesca!e del Ku"o !rimario.


51/52

ID;ICE ;E ;EI:*CIOD

Sistema de ba"a !resi(n en verde ' sistema de alta !resi(n en !/r!ura 3.00.5cociente de la masa del Ku"o secundario entre la del !rimario6

B*JO ID;ICE ;E ;EI:*CIOD*LTO ID;ICE ;E ;EI:*CIOD


52/52

CICLO BRAYTON

Biocombustibles,Motores de Reaccion

Documents

Transcript of Biocombustibles,Motores de Reaccion