Makina eta Motor Termikoak

Makina eta Motor Termikoak

"Makina eta Motor Termikoak" jakintza-arloak energia termikoa lan mekaniko bihurtzen duten eta bero-ponpa/hotz-makina bidez hotza/beroa sortzeko makina eta motorren azterketa, diseinua, analisia eta optimizazioa ditu ardatz. Horrek askotariko gailuak hartzen ditu barne, hala nola barne-errekuntzako motorrak, gas-turbinak, koheteen motorrak eta hozte- eta berokuntza-sistemak. Aztergaiak honela sailka daitezke:

Termodinamika Teknikoa

Galdara piro-tubularraren eskema
1. irudia - Galdara piro-tubularraren eskema

Energia eraldatzeko sistemei aplikatzen zaizkien termodinamikaren printzipioak aztertzen dira. Horrek barne hartzen ditu ziklo termodinamikoak (Carnoten zikloa, Otto zikloa, Diesel zikloa, Rankine zikloa, Brayton zikloa, Hozkailuak zikloa, eta abar), substantzien propietateak, analisi exergetikoa, potentzia ekoizteko instalazioak, hozte-sistemak eta bero-ponpak, psikrometria, nahaste erreaktiboak eta errekuntza eta oreka kimikoa eta faseena. Termodinamika teknikoaren barruan sartzen dira, halaber, instalazio termiko ugari, hala nola galdarak, labeak, lehorgailuak eta abar. Hor kokatzen da nagusiki Ingeniaritza Termikoa ikasgaia.

Bero- eta masa-transmisioa

Tenperatura-banaketa plaka lau bat hoztean.
2. irudia - Tenperatura-banaketa plaka lau bat hoztean.

Beroa transferitzeko hiru moduak aztertzen dira, eroapena, konbekzioa eta erradiazioa, difusio bidezko masa-transmisioarekin batera. Beroa eta masa transmititzeko problema praktikoak ebazteko ingeniaritzaren esparruan gehien erabiltzen diren korrelazioak garatzen dira. Zenbakizko metodoen bidezko emaitzak ere barne hartzen ditu (ikus 2. irudia).

Barne-errekuntzako motorrak

Gasolina eta diesel motorren funtzionamendua aztertzen da, errekuntza-prozesuen dinamika, emisio kutsatzaileak eta eraginkortasuna hobetzeko eta kutsadura murrizteko metodoak barne. Erregai horien ordez gutxiago kutsatzen duten beste batzuk erabiltzea ere aztertzen du.

Turbomakinak

9HA serieko General Electric gas-turbina.
3. irudia - 9HA serieko General Electric gas-turbina.

Gas-turbinak, lurrun-turbinak eta konpresoreak aztertzen dira, eta diseinuan, erabileran eta hainbat industriatan duten aplikazioetan jartzen da arreta, hala nola energia mekaniko/elektrikoaren sorkuntzan eta hegazkinen propultsioan.

Hozte-sistema eta aire girotua

Hozte- eta klimatizazio-printzipioak lantzen dira, hozte-zikloko sistemak, bero-ponpak eta hozte aurreratuko teknologiak barne.

Zentral termoelektrikoak eta kogenerazioa

Gemasolarra: 20 MWe-ko dorre zentraleko eguzki-energia termikoko zentrala, SENERek garatua.
4. irudia - Gemasolarra: 20 MWe-ko dorre zentraleko eguzki-energia termikoko zentrala, SENERek garatua.

Ekoizpen elektrikorako erabiltzen diren instalazio mota nagusiak aztertzen dira, hainbat bero-iturritatik abiatuta, hala nola ziklo konbinatuak, zentral nuklearrak, Rankine zikloa duten erregai fosilen instalazioak, eguzki-zentral termikoak, biomasa-zentralak eta abar. Arlo horretan, nabarmentzekoak dira, halaber, beroa eta elektrizitatea aldi berean sor ditzaketen kogenerazio-zentralak edo beroa, hotza eta elektrizitatea sor dezaketen trigenerazio-zentralak.

Energia berriztagarriak eta jasangarritasuna

Makina eta motor termikoek energia berriztagarriko sistemetan dituzten aplikazioak aztertzen dira, hala nola eguzki-energia termikoan eta energia geotermikoan, baita jasangarritasuna eta energia-eraginkortasuna handitzeko teknikak ere.

Jakintza arlo honek erronka askori egin behar die aurre, batez ere energia-eraginkortasunarekin, emisio kutsatzaileen murrizketarekin eta energia berriztagarrien teknologien integrazioarekin lotuta daudenei. Azken aurrerapenek motor eraginkorragoen garapena, tenperatura altuak jasateko material aurreratuen erabilera eta prozesu industrialen eta makina termikoen errendimendua optimizatzeko kontrol-sistema adimendunen inplementazioa barne hartzen dituzte.

Laburbilduz, "Makina eta Motore Termikoak" arloa ezinbestekoa da hainbat industria-sektorerentzat, eta funtsezkoa da energia-sistema eraginkorrago eta jasangarriago trantsizioan.