Model of an ideal Rankine cycle with reheating in E.E.S


Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.22517/23447214.25773

Palabras clave:

Isoentrópico, eficiencia, ciclo Rankine, regeneración, recalentamiento.

Resumen

En el presente estudio se desarrolla un análisis exhaustivo de un ciclo Rankine regenerativo ideal basado en el uso de herramientas TIC para la transformación digital en la enseñanza de la ingeniería, la brecha que se pretende abordar se enmarca en el uso de las tecnologías para agilizar los análisis termodinámicos de ciclos complejos,  los cuales han sido rigurosamente modelado mediante el uso del software Engineering Equation Solver (E.E.S.), una herramienta computacional de alta fidelidad ampliamente reconocida por su precisión en la resolución de sistemas termodinámicos no lineales y multivariable. El enfoque metodológico adoptado contempla la evaluación minuciosa de las eficiencias isoentrópicas de los principales componentes del ciclo, turbinas, bomba e intercambiadores de calor, lo cual permite una determinación precisa de la potencia neta generada, las tasas de transferencia de energía térmica hacia y desde los intercambiadores, así como la cuantificación de los flujos másicos de vapor extraído en puntos específicos del sistema para efectos regenerativos. Asimismo, se integra la generación computacional de diagramas temperatura –entropía (T–s), los cuales constituyen herramientas fundamentales para la visualización y validación de los procesos termodinámicos involucrados, permitiendo la identificación clara de cada uno de los estados del ciclo. A partir de esta representación gráfica y de los resultados numéricos derivados del modelo, se determinan propiedades termodinámicas clave.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Citas

Y. O. Fernández, L. A. V. Fernández, E. G. Suarez, D. A. Villegas, J. N. Gamboa, y T. I. L. Echevarria, “Gestión del conocimiento y tecnologías de la información y comunicación (TICs) en estudiantes de ingeniería mecánica,” Apuntes Universitarios, vol. 10, no. 1, pp. 77–88, 2020. Available: DOI: 10.17162/au.v10i1.419

V. H. Medina-Matute, L. E. Solorzano-Villegas, C. A. Medina-Jiménez, y D. G. V. P. Dimas, “Innovación Educativa para la Enseñanza de la Matemática en Ingeniería,” Rev. Cient. Arbitrada Investig. Comun., Mkt. y Empresa REICOMUNICAR, vol. 7, no. 13 Ed. esp., pp. 2–12, 2024. Available: https://reicomunicar.org/index.php/reicomunicar/article/view/219

D. Mosquera-González, A. Valencia-Arias, M. Benjumea-Arias, y L. Palacios-Moya, “Factores asociados al uso de tecnologías de la información y la comunicación (TIC) en los procesos de aprendizaje de estudiantes de ingeniería,” Formación Universitaria, vol. 14, no. 2, pp. 121–132, 2021. Available: DOI: 10.4067/S0718 50062021000200121.

N. J. Hernández-Fernández, L. Zumalacárregui-de Cárdenas, y O. Pérez-Ones, "Simulación de condiciones de operación y fluidos de trabajo para ciclos Rankine orgánicos," *Rev. Investig. Desarro. Innov.*, vol. 10, no. 2, pp. 349–358, 2020. Available: https://doi.org/10.19053/20278306.v10.n2.2020.10213.

S. A. Vásquez, A. P. Barturén, y F. M. Carbajal, "Aplicación del simulador Aspen HYSYS en la resolución de problemas del ciclo Rankine regenerativo con recalentamiento intermedio," *Inf. Tecnol.*, vol. 31, no. 3, pp. 199–208, 2020. Available: http://dx.doi.org/10.4067/S0718-07642020000300199.

Y. A. Çengel y M. A. Boles, *Thermodynamics: An Engineering Approach*, 9th ed. New York: McGraw-Hill Education, 2021.

M. A. Ortega Sarceda, *Optimización de la eficiencia de una planta de potencia solar con ciclo Rankine orgánico*, 2022. Available:

http://hdl.handle.net/2183/31764

J. Smith y A. Brown, "Enhancing the efficiency of Rankine cycle with reheat: A review," *Int. J. Energy Res.*, vol. 44, no. 3, pp. 1234–1250, 2020.

R. C. Olivera, J. J. M. Cosgalla, y F. D. Sánchez, "Los métodos experimentales y su importancia en la enseñanza de la ingeniería mecánica como complemento al diseño asistido por computadora," 2021.

L. Johnson y T. Williams, "Impact of reheat on the performance of Rankine cycle: A case study," *Appl. Therm. Eng.*, vol. 150, pp. 250–260, 2019.

N. Zobeiry y K. D. Humfeld, "A physics-informed machine learning approach for solving heat transfer equation in advanced manufacturing and engineering applications," *Eng. Appl. Artif. Intell.*, vol. 101, Art. no. 104232, 2021. Available: https://doi.org/10.1016/j.engappai.2021.104232

J. D. Sánchez Más, *Modelización con el software Engineering Equation Solver (EES) para la optimización de una central térmica de un ciclo real de turbina de vapor utilizado en la central nuclear de Cofrentes*, 2016.

Descargas

Publicado

2025-06-30

Cómo citar

Narváez Meza, D. A. (2025). Model of an ideal Rankine cycle with reheating in E.E.S. Scientia Et Technica, 30(02), 89–98. https://doi.org/10.22517/23447214.25773

Número

Sección

Mecánica