MATERIALES

INTRODUCCIN

La utilizacin de la energa en las aplicaciones industriales es uno de los aspectos que debe dominar el profesional relacionado con el desarrollo de dispositivos o mquinas, que van a ser empleados en los procedimientos de una empresa.

La energa puede estar en la naturaleza presente de muchas formas: elica, hidrulica, elctrica, trmica etc.Como una buena introduccin al tema de la energa, sera estudiar el motor para convertir la energa calrica, de la llama de una vela, en energa de presin de vapor de agua que pueda ser empleada para el movimiento de un pequeo bote.

Desde tiempos de los antiguos griegos, se ha estudiado el uso del vapor como medio de propulsin para distintos medios de transporte. A lo largo de la historia, se han construido mquinas de vapor que han propulsado coches, trenes, o barcos, demostrando que tan solo el agua y el calor podan ser suficientes para propulsar un vehculo.

En nuestro caso, hemos aprovechado el principio de accin-reaccin para mover nuestro barco. El agua presente en el interior de nuestro arrollamiento metlico, al calentarse por la transmisin de calor del mechero hacia el arrollamiento en la cual el agua, pasa a estado gaseoso (vapor) y aumenta la presin en el interior del arrollamiento de cobre.

Este vapor a presin encuentra una va de escape en la obertura que hemos realizado, produciendo un empuje sobre el tubo de escape, que al estar montado en nuestra plataforma del barco que forma parte del propio arrollamiento, hace que esta se mueva.

La naturaleza del proyecto es la demostracin de que es posible que una embarcacin se traslade de un lugar a otro por medio de vapor de agua, sin necesidad de utilizar combustibles fsiles.

En la actualidad la mquina de vapor alternativa es un motor muy poco usado salvo para servicios auxiliares, ya que se ha visto desplazado especialmente por elmotor elctricoen la maquinaria industrial y por elmotor de combustin internaen el transporte.

MARCO TERICOMQUINA TRMICASe denomina mquina trmica a aquel sistema y/o mecanismo que realiza un ciclo convirtiendo el calor en trabajo. La Mquina trmica no debe sufrir ninguna variacin permanente, despus de su utilizacin debe quedar como al inicio. El proceso a partir del cual se produce el trabajo se llama ciclo. El ciclo de una mquina trmica es siempre un ciclo cerrado. En general la mquina absorber o perder calor durante las diversas etapas del ciclo de trabajo. HISTORIA DE LA MQUINA TRMICALa primera mquina trmica, su inventor fue Hern siglo I D.C, pero no pudo ser empleada con fines prcticos para la produccin de grandes cantidades de energa mecnica.Las primeras mquinas trmicas de vapor inventadas en el siglo XVIII, eran muy rudimentarias y tenan un rendimiento muy bajo; es decir, consuman una gran cantidad de combustible para producir un trabajo relativamente pequeo.

TIPOS DE MQUINAS TRMICASEXISTEN TRES TIPOS DE MQUINAS TRMICAS

De combustin externa: el combustible se quema fuera del motor. Ejemplo: una mquina de vapor.

De combustin interna: el combustible se quema dentro de la mquina. Ejemplo: motor de un coche.

De reaccin: estas usan el principio de accin y de reaccin. Ejemplo: motor de avin.

COMBUSTIN INTERNA

El motor de cuatro tiempos: es el ms usado y se usa en la mayora de los coches. Para que un motor genere energa necesita combustible y aire (el oxgeno es un gas necesario para producir la combustin).

Se llama de cuatro tiempos porque tiene cuatro fases:

1 Admisin 2 Compresin 3 Explosin 4 Escape

1. Admisin: La vlvula de admisin se abre, baja el pistn haciendo el vaco en el cilindro y entra aire y combustible.2. Compresin: Se cierran las vlvulas y el pistn sube comprimiendo la mezcla (gasolina y aire). La primera vez que sube el pistn lo hace gracias al motor de arranque, que es elctrico. Despus se mueve por los gases producto de la combustin.3. Explosin: La mezcla comprimida explota, por la chispa de la buja. Los gases muy calientes se expanden y bajan el pistn.4. Escape: Se abre la vlvula de escape y se expulsan los gases de la combustin, al subir el pistn, por esa vlvula. Los gases pasan al tubo de escape que los expulsa al exterior.

MQUINAS DE REACCINEstas mquinas utilizan el principio de accin y de reaccin para poder funcionar.Algunos ejemplos de mquinas de reaccin son:

Turborreactor: El aire entra aspirado por las hlices de un compresor. Despus pasa a la cmara de combustin, donde se inyecta queroseno. La mezcla arde por la alta temperatura y los gases salen por la parte de atrs a gran velocidad. Al salir los gases hacen girar una turbina que, a su vez, hace girar el compresor delantero.

Turbopropulsor: Es muy parecido al turborreactor. La diferencia est en que la turbina de la parte posterior hace girar al compresor y a una hlice delantera exterior. La propulsin se debe a dos causas: a los gases que salen por la parte posterior y al empuje de la hlice.

MQUINA DE VAPORFue la primera mquina en convertir energa trmica en mecnica.Su funcionamiento se basa en calentar agua a alta presin para elevar su temperatura hasta un vapor saturado. Una vez sobrecalentado ese vapor se deja escapar por un cilindro que convierte la energa en mecnica. Se vuelve a condensar el agua y esta otra vez preparada para ser enviada por la bomba al calentador.

BARCO DE VAPORSu aparicin supuso toda una revolucin en la navegacin martima mundial ya que no dependan tanto de los vientos y corrientes. Los primeros verdaderos buquestransatlnticoseran de vapor y gracias a ellos se populariz la palabra "vapor" para referirse a un barco.

Unbarco de vapores un buque propulsado por mquinas de vapor, actualmente en desuso, o porturbinas de vapor. Consta elementalmente de una caldera de vapor, de una turbina de vapor o mquina de vapor y de un condensador refrigerado por agua. La transmisin se consigue con un cigeal en las mquinas de vapor o con una caja reductora en el caso de usar turbinas.Su aparicin supuso toda una revolucin en la navegacin martima mundial ya que no dependan tanto de los vientos y corrientes. Los primeros verdaderos buquestransatlnticoseran de vapor y gracias a ellos se populariz la palabra "vapor" para referirse a un barco.ALGUNOS CONCEPTOS FSICOSCondensacin:Paso de un vapor del estado gaseoso al estado lquido.Energa:Es la capacidad para obrar, poner en movimiento o transformar algo.Enfsica, energa se define como la capacidad para realizar untrabajo. Propulsin:Esuna parte importante no solamente para el lanzamiento de naves espaciales, sino tambin para la navegacin, de tal manera que un destino pueda ser alcanzado.Vapor de agua:Es ungasque se obtiene porevaporacinoebullicindelagualquidao porsublimacindelhielo. Esinodoroeincoloro.

http://proyecto-barco-sena.blogspot.com/http://www.slideshare.net/joselauro/maquinas-termicas-7528303