Ciclo otto e bryton

Ciclo Otto

1-2 Compressão isentrópica 2-3 Adição de calor a V constante 3-4 Expansão isentrópica 4-1 Rejeição de calor a V constante u = (qin - qout) + (win - wout) qout= u4 – u1 = Cv(T4-T1) Cada processo em volume fechado qin = u3 – u2 = Cv (T3 - T2)

Ciclo Otto

η th ,otto =

ω net qin qout T4 − T1 = 1− = 1− qin T3 − T2

Processos isentrópicos (1-2) e (3-4): Processos isocóricos (2-3) e (4-1):

pv = cte → Tv

k

k −1

v1 r= v2 k= Cp Cv

ηth,Otto = 1 −

1 r k −1

-Auto-ignição a elevados r -Detonação -Aditivos (chumbo/ sem chumbo) -k (CO2 baixa k) -Eficiência de motores: 25-30%

Ciclo Brayton e a turbina a gás
Também denominado ciclo de Joule, é o processo teórico dos motores de turbina a gás, ou simplesmente turbinas a gás. A Figura 01 abaixo dá o esquema básico Entre 1 e 2 o ar é comprimido de forma adiabática por um compressor tipo axial. Ao passar pelo queimador ou câmara de combustão (de 2 a 3), o ar se expande devido ao fornecimento de calor pelo processo de combustão. Isso ocorre supostamente sob pressão constante porque a forma construtiva da câmara oferece pouca resistência ao fluxo. O ar aquecido pela combustão movimenta uma turbina num processo teoricamente adiabático (de 3 a 4). Saindo da turbina, o ar troca calor com o ambiente num processo claramente isobárico.

Compressor e turbina são montados no mesmo eixo, de forma que uma parte do trabalho fornecido é usado no próprio processo de compressão

Ciclo Brayton e a turbina a gás Turbinas a gás são usadas principalmente em aviões e na geração de energia elétrica, mas há também embarcações e mesmo veículos terrestres com esse tipo de motor.

Portanto, o trabalho produzido pode ser extraído em forma de acionamento mecânico ou fluxo de ar no caso de uma turbina aeronáutica.

Ciclo Brayton - Diagramas e fórmulas
Nas Figuras 01 e 02 deste tópico temos, respectivamente, os diagramas (aproximados e sem escalas) pressão x volume específico e temperatura x entropia