dispositivos de sistema abierto

Toberas y Difusores

Las toberas y los difusores se utilizan comnmente en motores de reaccin, cohetes, naves espaciales e incluso en la manguera de jardn. Una tobera es un dispositivo que aumenta la velocidad de un flujo a expensas de la presin. Un difusor es un dispositivo que aumenta la presin de un fluido frenndolo; las toberas y los difusores efectan tareas opuestas.El rea de la seccin transversal de una tobera disminuye en la direccin del flujo en el caso de un flujo subsnicos y aumenta cuando se trata de flujos supersnicos. Lo contrario es cierto para los difusores. La tasa de transferencia de calor entre el fluido que circula por una tobera o un difusor y los alrededores suelen ser muy pequea (Q=o) debido a que el fluido tiene altas velocidades y no pasa el tiempo suficiente en el dispositivo para que haya lugar a cualquiera transferencia de calor significativa. Es tpico que en las toberas o en los difusores no se efectu trabajo (W=0) y que cualquier cambio en la energa potencial sea despreciable (p=0). Pero como las toberas y los difusores implican altas velocidades, cuando los fluidos pasan por ellos experimenta grandes cambios en su velocidad. En consecuencia, se deben tomar en cuenta los cambios de energa cintica para el anlisis de los flujos que atraviesan estos aparatos (c 0)

Turbinas y Comprensores

En las centrales de energa de vapor, gas o hidroelctricas, el dispositivo que acciona al generador elctrico es la turbina. Cuando el fluido pasa por la Urbina ejerce trabajo sobre los alabes que estn unidos al eje. En consecuencia, el eje gira y la turbina produce trabajo. El trabajo es efectuado en una turbina es positivo puesto que lo realiza el fluido. Un ventilador aumenta ligeramente la presin de un gas y casi siempre se utiliza para mover un gas. Un compresor es capaz de comprimir el gas a presiones muy altas.Los compresores , as como las bombas y los ventiladores son dispositivos tiles para aumentar la presin de un fluido. El trabajo es suministrado a estos dispositivos por una fuente externa mediante un eje rotatorio. Por consiguiente , los compresores involucran entradas de trabajo. Aunque estos tres dispositivos funcionen de manera singular, difieren en las tareas que efectan.

Intercambiadores de Calor

Como su nombre lo indica, los intercambiadores de calor son dispositivos donde dos corrientes de fluido en movimiento intercambian calor sin mezclarse. Los intercambiadores de calor se emplean en diversas industrias y presentan nmeros diseos. La forma ms sencilla de intercambiador de calor es la del intercambiador de calor de doble tubo (tambin llamado tubo y coraza). Se compone de dos tuberas concntricas de diferentes dimetros. Un fluido circula por la tubera y el otro en el espacio anular entre las dos tuberas. El calor se transfiere del fluido caliente al frio a travs de la pared que los separa. Algunas veces el tubo interior de forma un par de vueltas dentro de la coraza para aumentar el rea de transferencia de calor y por ello, la relacin de transferencia de calor. Las cmaras de mezcla son clasificadas como intercambiadores de calor de contacto directo.