Semana 15
El profesor nos explicó nuevamente el número de mach, es el parámetro que determina el comportamiento de la aeronave es el Número de Mach
siendo vs la velocidad de la fuente respecto al aire y c la velocidad del sonido, que en aire seco a 20°C es de 343 m/s (1235 km/h).
Dependiendo del valor del número de Mach, tenemos una clasificación elemental para el movimiento de una fuente puntual en diferentes regímenes:
Subsónico
Sónico
Supersónico
Figura 1. Movimiento de una fuente puntual.
Para el caso del vuelo de una aeronave la clasificación es un poco más elaborada:
La razón de que no haya una clasificación sencilla en subsónico/supersónico es que una aeronave no es un objeto puntual, y su velocidad respecto al aire que la rodea varía de punto a punto de la aeronave, de forma que es perfectamente posible que las alas se encuentren en régimen supersónico mientras que el fuselaje está en régimen subsónico. Además, la mecánica del vuelo es diferente dependiendo de cuánto mayor que la velocidad del sonido es la velocidad de la nave
Chiller
En muchas industrias u hogares se requiere enfriar el ambiente, refrescar habitaciones, entonces se utilizan aires acondicionados y los deshumidificadores que acondicionan, lo malo es que no logran verdaderamente su acometido.
Un Chiller es una unidad enfriadora de líquidos. Un chiller es capaz de enfriar el ambiente usando la misma operación de refrigeración que los aires acondicionados o deshumidificadores, enfría el agua, aceite o cualquier otro fluido. Esta solución enfriada puede ser usada en un amplio rango de operaciones.
Los Chillers pueden ser enfriadores de aire o agua. Los chillers para enfriar el agua, incorporan el uso de torres de enfriamiento las cuales mejoran la termodinámica de los chillers en comparación con los chillers para enfriar aire
Figura 2.
Coeficiente de operación
El COP se define como la relación entre la potencia (kW) que sale de la bomba de calor como refrigeración o calor, y la potencia (kW) que se suministra al compresor.
Para los refrigeradores se define el coeficiente de desempeño (COPR) según el mismo principio que para las máquinas térmicas siendo “lo que se saca” el calor Qin que se extrae del foco frío y “lo que cuesta” el trabajo Win necesario para ello
A diferencia del rendimiento de una máquina térmica, el coeficiente de desempeño puede ser mayor que la unidad (normalmente lo es, de hecho).
Dado que refrigeradores y bombas de calor operan en ciclos, el coeficiente de desempeño puede definirse en términos de los flujos de calor y trabajo
donde cada flujo se calcula dividiendo el calor o trabajo intercambiados en un ciclo dividido por el periodo de éste.
En el caso de una bomba de calor “lo que se saca” es el calor Qout, por lo que el coeficiente de desempeño de una bomba de calor se define como
o, empleando los flujos de calor y trabajo
De esta definición se tiene que el coeficiente de desempeño de una bomba de calor y del refrigerador correspondiente se diferencian en 1.
y por tanto el coeficiente de desempeño de una bomba de calor es como mínimo 1. Un valor de 1 quiere decir que no se extrae ningún calor del foco frío, sino que simplemente se transforma trabajo en calor. Esto es lo que hace, por ejemplo, una estufa de resistencia.
Fuentes:
http://laplace.us.es/wiki/index.php/N%C3%BAmero_de_Mach#N.C3.BAmero_de_Mach
https://www.teknotherm.no/product/marine-water-chiller-unit-wsingle-compressors/