¿Qué es el ciclo de Lenoir?

El ciclo de Lenoir es un concepto fundamental en la ingeniería termoenergética y en el mundo de la combustión interna. Entender cómo funciona este ciclo es crucial para comprender el funcionamiento de los motores de combustión y su eficiencia energética. En este artículo vamos a adentrarnos en el fascinante mundo del ciclo de Lenoir, analizando en qué consiste, cuáles son sus etapas y cómo se aplica en la práctica. ¡Acompáñanos en este viaje lleno de conocimiento y descubre todo lo que necesitas saber sobre el ciclo de Lenoir!

Hemos comentado los diferentes ciclos estándar de aire en los artículos anteriores. El ciclo Lenoir es uno de los ciclos termodinámicos de aire estándar idealizados utilizados en los motores Pulse Jet.


¿Qué es el ciclo de Lenoir?

ciclo lenoir

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El ciclo de Lenoir consta de procesos de entrada de calor a volumen constante, expansión isentrópica y liberación de calor a presión constante. No existe ningún proceso de compresión para el medio de trabajo.

Debido a la ausencia del proceso de compresión, existe una eficiencia térmica menor que otros ciclos de aire estándar como el ciclo Otto, el ciclo Diesel y el ciclo Dual.

Consulte el gráfico PV y el gráfico TS para el ciclo Lenoir a continuación.

¿Qué es el ciclo de Lenoir?
Gráfico PV y gráfico TS para el ciclo de Lenoir

1 → 2

1 → 2 es un proceso de adición de calor a volumen constante. Donde el combustible se quema a volumen constante.

2 → 3

2 → 3 es una expansión isentrópica inmediatamente después de la combustión. Es un
Proceso de expansión adiabática reversible. En realidad, donde se crea la obra.

3 → 1

3 → 1 es la eliminación de calor a presión constante, en la que las partículas de combustión se liberan al medio ambiente a una presión constante.

Eficiencia térmica del ciclo Lenoir.

Termodinámicamente, la eficiencia está dada por

¿Qué es el ciclo de Lenoir?

Trabajo realizado por el sistema = calor suministrado (QS)- Calor rechazado (QR)

W = QS -QR

¿Qué es el ciclo de Lenoir?

Del proceso 1 → 2

¿Qué es el ciclo de Lenoir?

Dónde RPAG es la relación de presiones en el proceso a volumen constante, que es igual a P2/PAG1

Del proceso 2 → 3

¿Qué es el ciclo de Lenoir?

Reemplacemos estas dos ecuaciones anteriores en la ecuación principal de eficiencia.

¿Qué es el ciclo de Lenoir?

De la ecuación de eficiencia anterior, podemos ver que la eficiencia del ciclo Lenoir depende de la relación de presión, por lo que la eficiencia térmica es pobre en comparación con las eficiencias térmicas del ciclo Lenoir.
Ciclo Otto, ciclo diésel, ciclo dual.


Este ciclo Lenoir sólo se utiliza en los motores Pulse Jet.

Diploma

Hemos discutido los diversos procesos en el ciclo de Lenoir utilizando los diagramas PV y TS y también derivamos la ecuación para la eficiencia de este ciclo. Si tiene alguna idea sobre este tema, háganoslo saber en la sección de comentarios a continuación.

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Ciclo Lenoir: Una introducción a los motores de pulso

En los artículos anteriores, hemos discutido los diferentes ciclos estándar de aire. El ciclo Lenoir es uno de los ciclos estándar de aire termodinámicos idealizados que se utilizan en los motores de pulso.

El ciclo Lenoir

El ciclo Lenoir consta de tres procesos principales: la adición de calor a volumen constante, la expansión isotérmica y la eliminación de calor a presión constante. No hay proceso de compresión para el fluido de trabajo.

Debido a la ausencia del proceso de compresión, la eficiencia térmica del ciclo Lenoir es menor que la de otros ciclos estándar de aire, como el ciclo Otto, el ciclo diésel y el ciclo dual. Puedes consultar el diagrama P-V y el diagrama T-S del ciclo Lenoir a continuación.

Diagrama P-V y diagrama T-S del ciclo Lenoir

1 → 2: El proceso de adición de calor a volumen constante. Aquí se quema el combustible a volumen constante.

2 → 3: La expansión isotérmica, que ocurre justo después de la combustión. Es un proceso de expansión adiabática reversible. En este proceso se genera trabajo.

3 → 1: La eliminación de calor a presión constante, donde las partículas de combustión se liberan a la atmósfera a presión constante.

Eficiencia térmica del ciclo Lenoir

Desde el punto de vista termodinámico, la eficiencia se calcula como:

Trabajo realizado por el sistema = Calor suministrado (QS) – Calor rechazado (QR)

W = QS – QR

A partir del proceso 1 → 2:

Donde rp es la relación de presión en el proceso a volumen constante, que es igual a P2/P1.

A partir del proceso 2 → 3:

Sustituyamos estas dos ecuaciones anteriores en la ecuación principal de eficiencia:

De la ecuación de eficiencia anterior, podemos observar que la eficiencia del ciclo Lenoir depende de la relación de presión, por lo que es inferior a la eficiencia térmica de los ciclos Otto, diésel y dual.

Este ciclo Lenoir se usa únicamente en los motores de pulso.

Conclusión

Hemos discutido los diferentes procesos en el ciclo Lenoir con los diagramas P-V y T-S, y también hemos derivado la ecuación para su eficiencia. Si tienes alguna idea sobre este tema, por favor déjanos tus comentarios en la sección de comentarios a continuación.

Preguntas frecuentes

  1. ¿Qué es el ciclo Lenoir?
  2. ¿Cuáles son los procesos principales en el ciclo Lenoir?
  3. ¿Cuál es la eficiencia térmica del ciclo Lenoir?
  4. ¿Cómo se compara la eficiencia del ciclo Lenoir con otros ciclos estándar de aire?
  5. ¿En qué tipo de motores se utiliza el ciclo Lenoir?

Para obtener más información sobre el ciclo Lenoir, puedes consultar estas fuentes externas:

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