http://hdl.handle.net/10498/6789 2026-09-21T20:11:48Z 2026-09-21T20:11:48Z Padilla Leiva, Daniel Francisco http://hdl.handle.net/10498/37604 2025-10-25T00:04:40Z 2025-09-01T00:00:00Z

Análisis de un motor rotativo de encendido provocado mediante el desarrollo de un modelo termodinámico unizona Padilla Leiva, Daniel Francisco Este trabajo presenta el desarrollo de un modelo termodinámico unizona para simular el ciclo de un motor rotativo de encendido provocado mediante un sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias acopladas que describe la evolución temporal de la presión, temperatura y composición de la mezcla, incorporando fenómenos como pérdidas de calor y fugas de masa con un bajo coste computacional. Debido a la simplicidad del modelo, se realiza una una validación cualitativa de los resultados obtenidos. El enfoque propuesto permite analizar la influencia de parámetros operativos (como el régimen de giro y el ángulo de inicio de la combustión) sobre el rendimiento del motor, evaluando variables como la potencia generada y la eficiencia térmica. Los resultados muestran que un mayor adelanto del encendido aumenta la potencia y la eficiencia hasta un límite óptimo, mientras que encendidos excesivamente tardíos reducen la presión máxima y el rendimiento del ciclo. El incremento del régimen de giro eleva la potencia indicada, pero conlleva pérdidas mecánicas y térmicas que reducen la eficiencia global. Finalmente, se identifican posibles mejoras, incluyendo la extensión a un modelo multizona, la consideración de fenómenos de detonación y la integración del rendimiento volumétrico, con el objetivo de aumentar la precisión y aplicabilidad del modelo.; This work presents the development of a single-zone thermodynamic model to simulate the operating cycle of a spark-ignition rotary engine by solving a system of coupled ordinary differential equations describing the temporal evolution of in-cylinder pressure, temperature, and mixture composition. The model incorporates heat losses and mass leakage at low computational cost, and a qualitative validation of the results is performed due to its inherent simplicity. The proposed approach enables the analysis of key operating parameters, such as engine speed and combustion start angle, on engine performance by evaluating variables like power output and thermal efficiency. Results show that advancing the ignition timing increases power and efficiency up to an optimal limit, while excessively delayed ignition reduces both peak pressure and overall cycle performance. Increasing engine speed enhances indicated power but leads to mechanical and thermal losses that decrease global efficiency. Finally, potential improvements are identified, including the extension to a multi-zone model, the consideration of knock phenomena, and the integration of volumetric efficiency to enhance both the accuracy and the applicability of the model.

2025-09-01T00:00:00Z Cirerol Sitjar, Joan http://hdl.handle.net/10498/33222 2024-09-12T09:21:07Z 2023-09-25T00:00:00Z

Modelado termodinámico de la turbina de gas de álabes refrigerados Cirerol Sitjar, Joan La refrigeración en turbinas de gas surge de la necesidad de limitar la temperatura del material, ante el continuo aumento de la temperatura de combustión para lograr un mayor rendimiento. El objetivo de este proyecto es el estudio del efecto que tiene la refrigeración sobre el rendimiento y el trabajo específico neto de una turbina de gas. Primeramente, se introduce la turbina de gas como motor térmico, describiéndose sus componentes y su funcionamiento, para después estudiar diversos ciclos de turbina de gas sin refrigeración. Seguidamente, se realiza una breve introducción sobre el estado del arte de la refrigeración de álabes de turbina, estudiando primero los materiales resistentes a altas temperaturas y posteriormente las técnicas actuales de refrigeración. Finalmente, se aborda el modelado termodinámico de los ciclos de turbina de gas con refrigeración. Se analizan primero los ciclos denominados de aire estándar y, posteriormente, el ciclo abierto de turbina de gas con refrigeración en una corona de álabes. Dos de estos modelos termodinámicos se implementan en el software Matlab para evaluar el impacto de la refrigeración sobre el rendimiento y el trabajo específico neto.; Gas turbine blade cooling arises from the need to limit the temperature of the material, given the continous increase in the combustion temperature in order to achieve greater efficiency. The aim of this project is to study the effect of blade cooling on the efficiency and net specific work of a gas turbine. First, the gas turbine as a heat engine is introduced, describing its components and operation, and then various uncooled gas turbine cycles are studied. Next, a brief introduction to the state of the art of turbine blade cooling is given, firstly by studying high-temperature materials and then by studying current cooling techniques. Finally, the thermodynamic modelling of gas turbine cycles with cooling is addressed. The so-called air standard cycles is analysed first, followed by the open gas turbine cycle with cooling in the first nozzle vane row. Two of these thermodynamic models are implemented in Matlab software to evaluate the impact of cooling on the efficiency and net specific work.

2023-09-25T00:00:00Z Muñoz de Palacio, Adrián http://hdl.handle.net/10498/26964 2022-06-16T00:33:01Z 2020-03-24T00:00:00Z

Diseño óptimo de una planta de potencia eléctrica basada en un ciclo combinado con hibridación termosolar Muñoz de Palacio, Adrián El objeto principal del proyecto consiste en diseñar una solución viable desde el punto de vista de la actual emergencia climática al problema de la generación centralizada de potencia eléctrica. Para lograr este objetivo se propone una instalación en la que se aúnen una central de ciclo combinado, una de cuyas principales características es su alta eficiencia térmica y, por consiguiente, unas menores emisiones específicas de gases contaminantes, junto a la tecnología termosolar de alta temperatura, la cual no se basa en la combustión de combustibles convencionales para lograr la generación de electricidad. La combinación de estas dos tecnologías posee un alto potencial para lograr la reducción de las emisiones de contaminantes.

2020-03-24T00:00:00Z Calvo Acosta, Manuel Jesús http://hdl.handle.net/10498/24398 2022-05-17T16:27:20Z 2021-01-01T00:00:00Z

Prediseño de una Planta de Generación de Potencia mediante Hibridación Solar + Biomasa Calvo Acosta, Manuel Jesús Este Trabajo Fin de Grado tiene por objetivo el diseño preliminar desde el punto de vista mecánico y de procesos de una planta termoeléctrica híbrida solar + biomasa, así como un posterior estudio de viabilidad económica. Se comienza realizando una revisión de las tecnologías termosolares y de aprovechamiento de la biomasa existentes en la actualidad con el fin de seleccionar las más adecuadas. A continuación se analizan los factores a considerar para establecer su ubicación, llevándose a cabo una cuantificación de la biomasa potencial disponible y de la irradiación solar anual. Determinados los recursos de los que se dispone, se diseñan y dimensionan dos posibles esquemas de planta híbridos: un primer esquema con la caldera de biomasa integrada en el circuito del HTF en paralelo al campo solar, y un segundo esquema con la caldera de biomasa incluida en el circuito agua-vapor en paralelo y en serie al generador de vapor solar. Habiéndose desarrollado para ambos esquemas un modelo en EES (Engineering Equation Solver) que permite simular el funcionamiento de la planta para cualquier día del año. Para finalizar, se realiza una evaluación económica de rentabilidad para los dos esquemas, así como un análisis de las conclusiones que pueden extraerse de este proyecto.

2021-01-01T00:00:00Z