informe final de proyecto
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INFORME FINAL DEL PROYECTO
Andrés Sosa Cuartas
Valeria Querubín González
Norman Alexander González
Alejandro Parra Pereira
9°1
Paola Andrea Vallejo Uribe
Institución Educativa Colegio Loyola para la Ciencia y la Innovación
Medellín
2013
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CONTENIDO
1. Título……………………………………………………………………………. 3
2. Resumen ………………………………………………………………………. 4
3. Planteamiento del problema…………………………………………………. 5
4. Justificación……………………………………………………………………. 6
5. Pregunta de investigación……………………………………………………. 7
6. Objetivos………………………………………………………………………. 8
6.1 Objetivo General…………………………………………………………. 8
6.2 Objetivos Específicos……………………………………………………. 8
7. Marco teórico y conceptual………………………………………………….9-18
8. Metodología…………………………………………………………………… 19
9. Referencias bibliográficas…………………………………………………… 20
10. Aspectos de seguridad y consideraciones ambientales………………...21-22
11. Agradecimientos……………………………………………………………… 23
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TÍTULO DEL PROYECTO
Diseño de un motor a reacción de de flujo axial implementando biocombustibles.
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RESUMEN
Se llevará a cabo el diseño de un motor a reacción de flujo axial a escala , con el
cual se analizarán diferentes biocombustibles para utilizarlos en éste, con el fin de
mejorar las emisiones contaminantes que actualmente producen el combustible
utilizado. (Kerosene).
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PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Los motores a reacción actuales están diseñados para realizar una combustión de
determinado combustible, en este caso el kerosene, también conocido como Jet
A1, el cual al ser quemado libera grandes cantidades de partículas contaminantes
tales como el benceno, óxidos de azufre (causantes de la lluvia ácida), Dióxido de
carbono Co2 (contribuye al calentamiento global), además de las grandes
cantidades de NOX (óxidos de nitrogeno) producidos por las altas temperaturas
de combustión, motivo por el cual se hace necesario la utilización de un nuevo
diseño en la cámara de combustión como a su vez la utilización de un combustible
alternativo menos contaminante.
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JUSTIFICACIÓN
Un motor a reacción requiere el uso de un combustible adecuado para su
funcionamiento, así como de un excelente diseño. Sin embargo, se ha notado que
el combustible utilizado en éste genera una gran cantidad de emisiones
contaminantes, motivo por el cual se hace necesaria la utilización de un
combustible alternativo.
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PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN
¿Qué incidencia tiene el tipo de combustible y el rediseño de la cámara de
combustión en las emisiones producidas por un motor a reacción?
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OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Diseñar un motor a reacción de flujo axial modificando la cámara de combustión
utilizando combustibles alternativos que reduzcan la emisión de contaminantes.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Analizar propiedades de combustibles para implementarlos en el motor a
reacción, preferencialmente ecológicos.
• Realizar un análisis comparativo entre los combustibles y los
biocombustibles en un motor a reacción de flujo axial.
• Evaluar el rendimiento de un motor a reacción de flujo axial con
combustibles alternativos.
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MARCO TEÓRICO Y CONCEPTUAL
1 - ¿Qué es un motor a reacción?
Un motor a reacción es una máquina que produce un empuje, realizando una serie
de transformaciones termodinámicas a un fluido (aire). Para comprender mejor
esto, vamos a empezar diciendo las leyes físicas que rigen el funcionamiento de
un motor de reacción. Éste se basa en la 2ª y 3ª ley de Newton.
• 2ª Ley: "El aumento en la cantidad de movimiento es igual al impulso de la
fuerza aplicada".
• 3ª Ley: "A toda acción le corresponde una reacción igual y de sentido
contrario"
La segunda ley lo que expresa, básicamente, es esto:
m•dV = F•dt esto se puede reordenar así: m•dV/dt=F, que es la clásica ecuación
de m•a=F, es decir, la fuerza que le aplicas a un cuerpo es igual a su masa por la
aceleración que desarrolla al aplicarle dicha fuerza.
La tercera ley lo que significa es que cuando tu aplicas una fuerza a algo, ese algo
te aplica a ti una fuerza igual y de sentido contrario. El ejemplo típico es el de la
pared: cuando tu empujas una pared, te vas para atrás. La pared ejerce sobre ti
una fuerza igual a la que le aplicas tu, en sentido contrario.
Apliquemos estas dos leyes a un motor de un avión. El motor chupa una masa de
aire y lo acelera. Cuando el aire sale por detrás del motor, sale acelerado, ¿no?..
Si a una masa de aire la hemos acelerado, esto quiere decir que el motor está
aplicando una fuerza al aire. ¿Y qué pasa según la tercera ley? Que el aire le
aplica al motor una fuerza igual y en sentido contrario. Es decir, el aire sale
impulsado hacia atrás y el motor hacia delante. Ahí tenemos el funcionamiento de
un motor de reacción.
2 - ¿Cómo hacemos para que el motor acelere el aire de la forma descrita?
Al aire hay que aplicarle una serie de transformaciones termodinámicas para
conseguir que salga acelerado.
El motor a reacción le aplica al fluido las mismas transformaciones que se
desarrollan en un motor de explosión (el de los coches, normal y corriente), esto
es: compresión, explosión/expansión.
En el cilindro de un motor de explosión, lo primero entra la mezcla aire
combustible. Una vez está en el cilindro, éste sube comprimiendo la mezcla.
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Cuando el cilindro está arriba, y la mezcla bien comprimida, se enciende la bujía,
que hace que la mezcla se queme. Ésta explota, y expande los gases, empujando
el cilindro hacia abajo. Después el cilindro sube, con la válvula de escape abierta,
sacando los gases. La explosión de la mezcla, al hacer bajar el cilindro, es la que
hace que se mueva el cigüeñal, y éste hace que se muevan las ruedas (o hélice,
en un avión). Si se representa en un gráfico presión-volumen, las condiciones del
fluído describen una línea cerrada, y el área encerrada en la misma es el trabajo
que hemos aportado al fluido.
En el reactor ocurre lo mismo: el aire entra por delante, se comprime en el
compresor, se quema en la cámara de combustión y se expulsa a través de la
tobera. La diferencia es que se expulsa muy rápido, y eso produce el empuje (3ª
ley de Newton).
¿De qué partes consta un reactor? ¿Qué hace cada una?
Un reactor clásico, del tipo "turboreactor", consta de las siguientes partes (a muy
grandes rasgos):
1. Compresor
2. Cámara de combustión
3. Turbina
4. Tobera
– Compresor
El compresor más habitual en estos tiempos es el axial Su función es chupar aire y
comprimirlo.
Está formado por unos discos con álabes que dan vueltas, y otros que están
quietos. Los que giran se llaman "ROTOR", y los que están quietos se llaman
"ESTÁTOR". Huelga decir que los álabes son aerodinámicos, como los perfiles de
las alas. La misión del rotor es aportar una energía cinética al fluido, una
velocidad, vaya. Después, ese incremento de energía cinética se convierte en un
incremento de presión en el estator, ya que sus álabes forman conductos
divergentes (si el aire atraviesa un conducto divergente, su velocidad disminuye y
su presión aumenta, y si es convergente, al revés).
- Cámara de combustión
Una vez el fluido ha pasado el compresor, su presión es elevada. Ahora es el
momento de inyectarle combustible y quemarlo.
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Es muy sencillo, el aire llega comprimido, y se divide en dos flujos. El flujo primario
se introduce en el "tubo de llama", se inyecta combustible con un vaporizador y a
través de una bujía, se inflama la mezcla. La temperatura alcanza 1700-2000ºC. El
flujo secundario va entre el tubo de llama y la carcasa (cárter) refrigerando el
material del tubo a base de crear una película de aire. Al final de la cámara, el flujo
secundario se mezcla con el primario para bajar la temperatura hasta unos 200-
500ºC. Si no se hiciese esto, la turbina (que es el elemento que viene después de
la cámara de combustión) se fundiría.
- Turbina
Una turbina es un elemento rotativo, al que un agente exterior hace girar para
producir un trabajo.
Cuando el aire atraviesa la turbina, la mueve como si fuese un molino. Y la turbina
está conectada mediante un eje al compresor. También está conectada a un
generador eléctrico. Vamos, quela turbina cuando gira, mueve al compresor y
además genera electricidad. Es exactamente lo mismo que un generador eólico, o
que una central hidroeléctrica. Eso es una turbina.
La turbina, al igual que el compresor, está formada por discos con álabes que
giran (Rotor) y otros que están quietos (Estator). La diferencia con respecto al
compresor es que el estator va antes del rotor, y sirve para exactamente lo
contrario que en el compresor: en este estator se transforma la presión en energía
cinética, y el rotor es movido por el aire, desarrollando trabajo.
En torno a 1/3 de la potencia de los gases se usa para mover la turbina y con ella
el compresor. Los otros 2/3 son los que se encargan de obtener empuje a la
salida.
- Tobera
En la tobera los gases se expanden, adquiriendo velocidad. Después, salen a la
atmósfera. El empuje es función de la diferencia de velocidades entre la salida y la
entrada del motor.
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PETRÓLEO
Quizá sea hasta ahora la más importante materia de múltiples usos para la
humanidad: ese líquido viscoso oscuro mezcla de compuestos orgánicos llamado
petróleo. Aún el petróleo sigue sorprendiendo por la gran cantidad de productos
que de él se pueden obtener. Uno de ellos, de hecho de los más básicos, es el
kerosene, producto directo de la destilación del petróleo, el cual en los inicios
ocupó un gran papel tanto en la iluminación de casas como para algunos motores
de maquinarias. Pero para poder saber más acerca de este producto, vamos a
investigar lo básico sobre el petróleo, del cual uno de sus derivados es el
kerosene.
Petróleo
Líquido oleoso bituminoso de origen natural compuesto por diferentes sustancias
orgánicas. También recibe los nombres de petróleo crudo, crudo petrolífero o
simplemente ‘crudo’. Se encuentra en grandes cantidades bajo la superficie
terrestre y se emplea como combustible y materia prima para la industria química.
Las sociedades industriales modernas lo utilizan sobre todo para lograr un grado
de movilidad por tierra, mar y aire impensable hace sólo 100 años. Además, el
petróleo y sus derivados se emplean para fabricar medicinas, fertilizantes,
productos alimenticios, objetos de plástico, materiales de construcción, pinturas y
textiles, y para generar electricidad. En la actualidad, los distintos países
dependen del petróleo y sus productos; la estructura física y la forma de vida de
las aglomeraciones periféricas que rodean las grandes ciudades son posible
gracias a un suministro de petróleo abundante y barato. Sin embargo, en los
últimos años ha descendido la disponibilidad mundial de esta materia, y su costo
relativo ha aumentado. Es probable que, a mediados del siglo XXI, el petróleo ya
no se use comercialmente de forma habitual.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DEL PETRÓLEO
Todos los tipos de petróleo se componen de hidrocarburos, aunque también
suelen contener unos pocos compuestos de azufre y de oxígeno; el contenido de
azufre varía entre un 0,1 y un 5%. El petróleo contiene elementos gaseosos,
líquidos y sólidos. La consistencia del petróleo varía desde un líquido tan poco
viscoso como la gasolina hasta un líquido tan espeso que apenas fluye. Por lo
general, hay pequeñas cantidades de compuestos gaseosos disueltos en el
líquido; cuando las cantidades de estos compuestos son mayores, el yacimiento
de petróleo está asociado con un depósito de gas natural.
Existen tres grandes categorías de petróleo crudo: de tipo parafínico, de tipo
asfáltico y de base mixta. El petróleo parafínico está compuesto por moléculas en
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las que el número de átomos de hidrógeno es siempre superior en dos unidades al
doble del número de átomos de carbono. Las moléculas características del
petróleo asfáltico son los nafteros, que contienen exactamente el doble de átomos
de hidrógeno que de carbono. El petróleo de base mixta contiene hidrocarburos de
ambos tipos.
Antecedentes del Kerosene
El petróleo comenzó a usarse en el siglo XIX para alumbrar las casas. El petróleo
crudo, esto es, tal como sale del pozo, se destilaba en un alambique y se obtenía
así un líquido amarillento llamado kerosene el cual ardía suavemente y casi sin
humo en las lámparas o quinqués que se empleaban para iluminar las casas, en
una época en que aún no había bombillos eléctricos. (Garay, 1982) en 1783 y por
decreto del rey de España Carlos III ser pronunciado propiedad de la Corona hacia
el siglo XIX, se comenzaron a otorgar concesiones para la explotación de
yacimientos; ya se conocía entonces el uso del petróleo para dos fines: Producir
asfalto y kerosene. El kerosene se extraía por técnicas rudimentarias de
destilación y se vendía para el alumbrado, Más tarde, y con el nacimiento del
motor de explosión, el hombre se percató de otros usos del petróleo, que se
extienden hasta las investigaciones actuales que han demostrado que éste es en
realidad una fuente inagotable de energía para la humanidad. La producción
industrial de petróleo y su refinación empezaron cuando se dispuso del producto
en cantidad, lo cual sucedió al comenzar las perforaciones. La destilación en masa
en destiladoras cilíndricas sin columnas fraccionadas era el método general de
destilación hasta 1920 cuando durante la primera Guerra Mundial empezó a
emplearse en California la destiladora de tubos. Trabajando continuamente, en
unión de torres de fraccionamiento, este fue el método común de destilación del
petróleo bruto.
Actualmente se emplean otros métodos para la destilación y refinación del
petróleo. El kerosene se ha convertido en un producto secundario aún cuando
este hidrocarburo tiene múltiples usos tanto industriales como domésticos. Su
utilización indiscriminada y su disposición sobre el ambiente lo convierte en un
contaminante potencial.
Formación
Todo se formo mediante combustibles fósiles. ¿Qué son los combustibles fósiles?
Los Combustibles fósiles, son sustancias ricas en energía que se han formado a
partir de plantas y microorganismos enterrados durante mucho tiempo. Los
combustibles fósiles, que incluyen el petróleo, el carbón y el gas natural,
proporcionan la mayor parte de la energía que mueve la moderna sociedad
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industrial. La gasolina o el gasóleo que utilizan nuestros automóviles, el carbón
que mueve muchas plantas eléctricas y el gas natural, como el kerosene, que
calienta nuestras casas son todos combustibles fósiles. Químicamente, los
combustibles fósiles consisten en hidrocarburos, que son compuestos formados
por hidrógeno y carbono, (formula del kerosene C12-C16); algunos contienen
también pequeñas cantidades de otros componentes. Los hidrocarburos se forman
a partir de antiguos organismos vivos que fueron enterrados bajo capas de
sedimentos hace millones de años. Debido al calor y la presión creciente que
ejercen las capas de sedimentos acumulados, los restos de los organismos se
transforman gradualmente en hidrocarburos. Los combustibles fósiles más
utilizados son el petróleo, el carbón, y el gas natural. Estas sustancias son
extraídas de la corteza terrestre y, si es necesario, son refinadas para convertirse
en productos adecuados, como la gasolina, el gasóleo y el queroseno. Algunos de
esos hidrocarburos pueden ser transformados en plásticos, sustancias químicas,
lubricantes y otros productos no combustibles.
FORMACIÓN DE LOS COMBUSTIBLES FÓSILES
Los yacimientos de combustibles fósiles que existen en la actualidad se formaron
a partir de antiguos organismos que murieron y fueron enterrados bajo capas de
sedimentos acumulados. Como sobre esos depósitos orgánicos se formaron
capas adicionales de sedimentos, el material estuvo sujeto a temperaturas y
presiones crecientes. Durante millones de años, esas condiciones físicas
transformaron químicamente el material orgánico en hidrocarburos.
La mayoría de los derrubios orgánicos son destruidos en la superficie de la tierra
por oxidación o por la acción de microorganismos. El material orgánico que
sobrevive y es enterrado bajo sedimentos o depositado en otros ambientes pobres
en oxígeno inicia una serie de transformaciones químicas y biológicas, que acaban
transformándolo en petróleo, gas natural o carbón. Muchos depósitos se forman
en cuencas sedimentarias (áreas deprimidas de la corteza terrestre en las que se
acumulan los sedimentos) y a lo largo de capas continentales. Los sedimentos
pueden acumularse a varios cientos de metros de profundidad, ejerciendo
presiones superiores a un millón de pázcales y originando temperaturas de cientos
de grados en el material orgánico. A lo largo de millones de años, estas
condiciones pueden transformar químicamente el material en petróleo, gas natural,
carbón u otros tipos de combustibles fósiles.
Proceso de refinado del petróleo
El petróleo llega finalmente a las refinerías en su estado natural para su
procesamiento. Pero, ¿qué es una refinería?, Una refinería es un enorme
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complejo donde ese petróleo crudo se somete en primer lugar a un proceso de
destilación o separación física y luego a procesos químicos que permiten extraerle
buena parte de la variedad de componentes que contiene. El petróleo tiene una
gran variedad de compuestos, al punto de que de él se pueden obtener por
encima de 2.000 productos. En las destilerías se destila fraccionadamente al
petróleo. Como está compuesto por más de 1.000 hidrocarburos, no se intenta la
separación individual de cada uno de ellos. Es suficiente obtener fracciones, de
composición y propiedades aproximadamente constantes, destilando entre dos
temperaturas prefijadas; (para mayor información sobre refinado del petróleo visita
la pagina.www.com recomendado).
La destilación primaria, o topping.
Proceso De Topping O Destilación Primaria
El crudo se calienta a 350ºC y se envía a una torre de fraccionamiento, metálica y
de 50 metros de altura, en cuyo interior hay numerosos "platos de burbujeo". Un
plato de burbujeo es una chapa perforada, montada horizontalmente, habiendo en
cada orificio un pequeño tubo con capuchón. De tal modo, los gases calientes que
ascienden por dentro de la torre atraviesan el líquido más frío retenido por los
platos. Tan pronto dicho líquido desborda un plato cae al inmediato interior. La
temperatura dentro de la torre de fraccionamiento queda progresivamente
graduada desde 350ºC en su base, hasta menos de 100ºC en su cabeza. Como
funciona continuamente, se prosigue la entrada de crudo caliente mientras que de
platos ubicados a convenientes alturas se extraen diversas fracciones. Estas
fracciones reciben nombres genéricos y responden a características bien
definidas, pero su proporción relativa depende de la calidad del crudo destilado, de
las dimensiones de la torre de fraccionamiento y de otros detalles técnicos. De la
cabeza de las torres emergen gases. Este "gas de destilería" recibe el mismo
tratamiento que el de yacimiento y el gas seco se une al gas natural mientras que
el licuado se expende como Supergás o en garrafas. Las tres fracciones líquidas
más importantes son, de arriba hacia abajo –es decir, de menor a mayor
temperatura de destilación:
Naftas: Estas fracciones son muy livianas (d= 0,75 g/ml) y de baja temperatura de
destilación: menor a 175ºC. Están compuestas por hidrocarburos de 5 a 12
átomos de carbono.
Kerosenes: Los querosenos se destilan entre 175ºC y 275ºC, siendo de densidad
mediana (d= 0,8 g/ml. Sus componentes son hidrocarburos de 12 a 18 átomos de
carbono.
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Gas oíl: El gas oil es un líquido denso (0,9 g/ml) y aceitoso, que destila entre
275ºC y 325ºC. Sus hidrocarburos poseen más de 18 átomos de carbono.
DESCRIPCIÓN Y USOS DEL PRODUCTO
El kerosene es una fracción refinada del petróleo crudo utilizada normalmente
para alumbrar, calentar, cocinar, así como combustible para motores diesel,
tractores, cohetes, mecheros y como base para insecticidas. Por mucho tiempo
fue empleado para el alumbrado de las casas y largamente conocido como
combustible para lámparas. Es de color amarillento y es catalogado como un
aceite ligero. Este derivado del petróleo es recuperado del petróleo crudo por
destilación. Su porcentaje de pureza varía de crudo en crudo. Su consumo ha
disminuido gracias a la formación de urbanizaciones, electrificación, y al gran
número de substitutos como el LPG, la energía solar, y algunas convencionales y
no tan convencionales fuentes de energía. El consumo de kerosene, comparado
con otras fracciones del petróleo es menor en países desarrollados que en países
subdesarrollados o en vías de desarrollo. Debido a que es muy frecuente el uso
del mismo como desinfectante y repelente de insectos su disposición sobre el
suelo es práctica normal en los medios rurales De acuerdo a la composición del
crudo y al proceso al que el mismo se someta, el kerosene obtenido contendrá
algunas impurezas que a su vez deben ser tratadas a fin de mejorar su calidad y
utilidad. Por ejemplo, la mayoría de los crudos de la India contienen un alto
contenido de aromáticos, mientras que los del Medio-Este y la mayor parte de los
Estados Unidos son bajos en ellos y, más específicamente los crudos venezolanos
se caracterizan por su alto contenido de azufre y goma. Este producto también se
usa como agente limpiador, en la cura del tabaco, secamiento de granos y pasto
para forraje y como materia prima en muchos procesos industriales.
PROPIEDADES del Kerosene
De manera general, el kerosene es un hidrocarburo derivado del petróleo que es
un líquido oleaginoso inflamable, cuyo color varía de incoloro a negro y consiste
en una mezcla compleja de cientos de compuestos diferentes, la mayoría de estos
son los hidrocarburos compuestos que contienen átomos de carbono e hidrógeno,
formando moléculas de hasta 50 átomos de carbono las cuales presentan
pequeñas cantidades de azufre, nitrógeno, oxígeno y metales pesados, los cuales
no se encuentran en estado libre sino formando parte de las moléculas de los
hidrocarburos. La masa molecular del kerosene es de aproximadamente 170
g/mol. La composición aproximada que presenta el mismo se mueve en el rango
de C12-C16, hirviendo normalmente entre los 150°C y los 235-315°C. Sus
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propiedades difieren según la zona substancialmente en composición, sulfuro,
cicloparafinas, y contenido aromático. Por ejemplo, el kerosene utilizado para la
iluminación es un destilado inmediato de crudos parafinados o mezclados y
destilados tratados con solventes de los crudos aromáticos. Para utilizar en
lámparas, un combustible altamente parafinado es deseado ya que los aromáticos
y la nafta dan un efecto humeante al arder. Para esquivar la contaminación
atmosférica, el contenido de azufre debe ser bajo.
La composición medida del kerosene que haya de utilizarse como aceite
combustible es la siguiente:
a.- Carbono: 84%, y
b.- Hidrógeno: 16%,
La proporción de azufre no debe exceder de 0,125% (por especificación del
gobierno Estadounidense). Su potencia calorífica varía de 11.000 a 11.700
Kcal7Kg. Algunas otras especificaciones del gobierno americano convienen que:
a.- El punto final de destilación sea de 529°C como máximo, y
b.- El un punto de inflamación de 46,1°C como mínimo.
Este último es para reducir el riesgo de explosión.
Algunas características más generales físicas y químicas del kerosene son las
siguientes:
a.- Presenta un olor característico,
b.- Insoluble en agua,
c.- Densidad: 0,80 g/cm3,
d.- Ph: no existe información,
e.- Densidad de vapor: 4,5 g/cm3,
f.- Presión de vapor: 0,5mm de Hg a 20°C, y
g.- Punto de Congelación: -18°C
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Los óxidos de nitrógeno (NOx)
¿Qué son y de dónde proceden? El óxido nítrico (NO) y el dióxido de nitrógeno (NO2) son los únicos óxidos de nitrógeno en la atmósfera e introducidos por el hombre. El óxido nítrico (NO) y el dióxido de nitrógeno del aire urbano se producen a través de dos procesos consecutivos. En primer lugar, las altas temperaturas alcanzadas en las combustiones provocan la combinación directa del oxígeno y el nitrógeno del aire para dar óxido nítrico (NO), y éste luego se oxida parcialmente a NO2. Por tanto, las instalaciones fijas de combustión, los vehículos de gasolina, y los motores diesel emiten óxidos de nitrógeno con proporciones variables de NO2 y NO. Posteriormente, el NO introducido en la atmósfera urbana por las fuentes emisoras se oxida a NO2, principalmente por reacciones fotoquímicas. La principal fuente emisora de óxidos de nitrógeno a la atmósfera urbana son los vehículos (especialmente los motores diesel) y en menor medida instalaciones de combustión como las calefacciones. ¿Qué efectos tienen sobre la salud? Desde el punto de vista de protección de la salud, el dióxido de nitrógeno (NO2) es el único que tiene fijados valores límite para exposiciones de larga y corta duración. Sin embargo, la estrecha relación del monóxido de nitrógeno (NO) con el proceso de formación de NO2 hace que también tenga su importancia en la evaluación y gestión de la calidad del aire.
Una exposición breve al NO2 puede provocar irritación del sistema respiratorio y
ocular. A largo plazo, los principales efectos pueden ser un desarrollo pulmonar
más lento en los niños y la aparición de enfermedades respiratorias crónicas y
cerebrovasculares.
Aunque toda la población esté expuesta a los contaminantes atmosféricos, no afectan igual a todo el mundo. Los niños, los ancianos y las personas con problemas de salud (como asma, enfermedades del corazón y pulmonares) pueden sufrir más efectos.
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METODOLOGÍA
• Analizar que tanto influyen las etapas de compresión en la potencia de un
motor a reacción.
• Concluir cuantas etapas se adicionarán en el rediseño sobre el motor.
• Comparar características de biocombustibles para implementarlos en el
motor.
• Determinar un único biocombustible.
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
• CREUS SOLIS, Antonio. Iniciación a la Aeronáutica. – Barcelona:
Ediciones Díaz de Santos, 2010. 384 p.
• RENOVE TEC. (2012) Partes de una turbina de gas. Recuperado 19 de
Junio desde http://www.renovetec.com/partesturbinagas.html
• INSTITUTO VITAL. (2011) Propiedades y usos del Kerosene. Recuperado
23 de Mayo desde http://horabuena.blogspot.com/2011/08/el-kerosene-propiedades-del-
kerosene.html
• A.G., Rivas. Motores de turbinas de gas. – Marzo 2003. 227 p.
• CLEAN AIR TECNOLOGY CENTER, INFORMATION TRANSFER AND
PROGRAM INTEGRATION DIVISION, OFFICE OF AIR QUALITY PLANNING
AND STANDARDS, U.S. ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY. Óxidos de
Nitrógeno (NOx), ¿Por qué y cómo se controlan? – Noviembre, 1999. 53 p.
• FERNANDEZ, Jorge Felix. – Editorial de la Universidad Tecnológica
Nacional, Mayo 2009. 34 p.
• VALLBONA VILAJOSANA, Ernest. El motor de turbina. – CESDA, 2011.
110 p.
• SILVA ACUÑA, Ramón, DÍAZ QUINTANA, Azdrúbal. Curso sobre el cultivo
de Higuerilla. – Octubre, 2005. 26 p.
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ASPECTOS DE SEGURIDAD Y CONSIDERACIONES AMBIENTALES
Los óxidos de nitrógeno (NOx)
¿Qué son y de dónde proceden?
El óxido nítrico (NO) y el dióxido de nitrógeno (NO2) son los únicos óxidos de nitrógeno en la atmósfera e introducidos por el hombre. El óxido nítrico (NO) y el dióxido de nitrógeno del aire urbano se producen a través de dos procesos consecutivos. En primer lugar, las altas temperaturas alcanzadas en las combustiones provocan la combinación directa del oxígeno y el nitrógeno del aire para dar óxido nítrico (NO), y éste luego se oxida parcialmente a NO2. Por tanto, las instalaciones fijas de combustión, los vehículos de gasolina, y los motores diesel emiten óxidos de nitrógeno con proporciones variables de NO2 y NO. Posteriormente, el NO introducido en la atmósfera urbana por las fuentes emisoras se oxida a NO2, principalmente por reacciones fotoquímicas. La principal fuente emisora de óxidos de nitrógeno a la atmósfera urbana son los vehículos (especialmente los motores diesel) y en menor medida instalaciones de combustión como las calefacciones. ¿Qué efectos tienen sobre la salud? Desde el punto de vista de protección de la salud, el dióxido de nitrógeno (NO2) es el único que tiene fijados valores límite para exposiciones de larga y corta duración. Sin embargo, la estrecha relación del monóxido de nitrógeno (NO) con el proceso de formación de NO2 hace que también tenga su importancia en la evaluación y gestión de la calidad del aire.
Una exposición breve al NO2 puede provocar irritación del sistema respiratorio y ocular. A largo plazo, los principales efectos pueden ser un desarrollo pulmonar más lento en los niños y la aparición de enfermedades respiratorias crónicas y cerebro vasculares. Aunque toda la población esté expuesta a los contaminantes atmosféricos, no afectan igual a todo el mundo. Los niños, los ancianos y las personas con problemas de salud (como asma, enfermedades del corazón y pulmonares) pueden sufrir más efectos.
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Parámetros manejo del motor
1. Peligro de ingestión Area de 1 Metros
2. Peligro de gases de escape 1.5 metros
3. Mantener rango de R.P.M al margen 5.400
4. No exceder potencia N1 al Tope 100%
5. Cada minuto de uso del motor usando postquemador como 10 minutos
(valido para la versión con postquemador)
6. Monitorear presión de inyección 110 psi
7. Disminuir N1progresivamente hasta lograr ralentí de lo contrario riesgo de
desprendimiento de alabes y perdida del compresor (posible flameout)
8. Cutoff Solo en caso de ingestión y sobrecalentamiento.
9. Observar parámetros de temperatura de admisión y de exosto al iniciar
arranque
10. El motor no cuenta con alimentación externa (GPU) (PGPU)
11. Arranque eléctrico 110V
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AGRADECIMIENTOS
Principalmente a la I.E. Colegio Loyola para la Ciencia y la Innovación. A Paola
Vallejo, William Pérez, William Torres, Carlos Ocampo, y todo el personal de la
UPB que siempre estuvo con nosotros.
A nuestros asesores del Sena, Juan Camilo Zapata y Luis Diego Londoño. A su
vez, a Ómar Hazbón, director de la facultad de Ing. Aeronáutica.
Y a personal externo: Raúl Ugetty, Camilo Mejia Jaramillo, Ing Aeronautico UPB.