Evaluacion de la generacion de entropia mediante la utilizacion de un tubo vortex ranque-hilsch

• Autores: Edorta Carrascal Lekunberri, José María Sala Lizarraga
• Localización: VIII Congreso Nacional de Ingeniería Termodinámica. [Recurso electrónico]: libro de actas / coord. por Eduardo Montero García, 2013, ISBN 978-84-92681-62-4, págs. 1323-1330
• Idioma: español
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• Resumen

  • El objetivo de este trabajo es la presentación de una práctica de laboratorio diseñada en el Departamento de Máquinas y Motores Térmicos de la UPV/EHU para la asignatura de Termodinámica. Se pretende profundizar en el balance de entropía y exergía tomando como referencia uno de los problemas que aparecen en el texto de Moran – Shapiro [1]. En la práctica, mediante la utilización de un tubo vortex [2], se consigue la división de un flujo de aire comprimido en dos corrientes a menor presión, una de ellas caliente –puede superar los 100 °C– y otra fría que puede alcanzar temperaturas inferiores a -40 °C. El funcionamiento del tubo vortex puede servir para exponer las bases del primer y segundo principio de la termodinámica, así como el balance del momento que se estudia en mecánica de fluidos. Incluso, esta práctica puede ser empleada para aclarar uno de los experimentos mentales más utilizados en termodinámica, como es el demonio de Maxwell [3][4]. Considerando el aire comprimido como gas ideal, se realiza el balance de entropía del sistema tomando medidas de la presión y temperatura de las corrientes y obteniendo el caudal en base a los datos suministrados por el fabricante del tubo, con lo que se calcula la entropía generada en el proceso. La preparación de la práctica en cuanto a materiales es sencilla y asequible, siempre que se disponga de una fuente de aire comprimido. Tiene un atractivo importante y muy sugerente, al dividirse un flujo de aire en dos, uno caliente y otro frío mediante un sistema mecánico sin partes móviles y sin ninguna interacción con focos calientes o fríos.