Fundamentos de Termodinámica y Mecánica de Fluidos
Conceptos de Termodinámica
Inversión de subsidencia: En los anticiclones se tiene convergencia del aire en altura y divergencia en superficie. En su descenso adiabático, el aire frío de altura se comprime y se va calentando. Esta inversión (1500-500 m) es muy estable e impide los movimientos verticales.
Humedad específica: Masa de H2O por kg de aire húmedo: q = 0,622 x e / p – 0,373e
Temperatura del termómetro húmedo: Es la alcanzada por una muestra de aire cuando se evapora el agua líquida en exceso para alcanzar la saturación, tomando el calor latente del propio aire. Es un enfriamiento isobárico en el que aumenta la proporción de mezcla.
Ángulo de declinación solar: Ángulo formado por la línea que une los centros de la Tierra y el Sol. Vale: 23,5º en el solsticio de verano, 0º en los equinoccios, -23,5º en el solsticio de invierno.
Dispersión de Rayleigh: Cambio en la dirección de propagación de la radiación debido a las moléculas de los gases atmosféricos. Esta dispersión tiene fuerte dependencia de λ. Las moléculas son esféricas y dispersan la radiación simétricamente en todas las direcciones.
Precipitación desde nubes mixtas. Teoría de Bergeron-Findeisen: Esta teoría explica la formación de copos de nieve y su proporción. Las nubes mixtas están formadas por gotitas de agua subfundidas y cristales de hielo con vapor de agua sobresaturado, y tiene lugar el siguiente proceso:
- El vapor condensa sobre el hielo.
- El agua sobreenfriada se evapora y pasa a vapor que condensa, y el cristal de hielo va creciendo.
- Agregación: colisiones de cristales de hielo.
- Formación de copos de nieve.
- Acreción: colisión de cristales de hielo con gotas de agua sobreenfriada.
Niebla de evaporación o de lago: Se producen por saturación por aporte de vapor. Cuando la temperatura del aire es mayor que la del agua, la presión parcial de vapor es mayor que la del aire, que es menor que la del agua: condensación. Cuando e = es aire es menor que es agua. El aire está saturado y continúa la evaporación: niebla de lago. La evaporación cesaría cuando e = es agua es mayor que es aire. No habría saturación si la temperatura del aire es mayor que la del agua.
Diagrama de Distribución de Válvulas
El diagrama circular o diagrama de la distribución es una representación gráfica de los instantes de apertura y cierre de las válvulas referidos al ángulo de desplazamiento de la manivela. El adelanto de las válvulas se realiza para que en el punto muerto (PM) correspondiente estén completamente abiertas o cerradas. Las variaciones en los ángulos de apertura y cierre son las siguientes:
- Admisión: Para que la válvula de admisión esté abierta durante la primera carrera, su apertura ha de comenzar antes. Si comenzara en el PMS, se provocaría al principio una fuerte depresión en el cilindro que aumentaría la pérdida de bombeo. A este ángulo se le llama avance a la apertura de la admisión (A.A.A.). Si la válvula de admisión ya estuviera cerrada al final de la primera carrera, la presión dentro del cilindro sería inferior a la atmosférica. Retrasando el cierre de la válvula se aprovecha la inercia del flujo en el conducto de admisión para seguir cargando el cilindro. El ángulo de retraso en el cierre es del orden de 45º a 65º y se le llama retraso al cierre de la admisión (R.C.A.).
- Compresión: La compresión real comienza en el punto C y termina en el punto D.
- Combustión: La combustión comienza antes de terminar la segunda carrera, en el punto D.
- Expansión: Adelantando la apertura de la válvula de escape al final de la tercera carrera, disminuye la presión interior durante un buen recorrido de la última carrera, aumentando el trabajo indicado. Al ángulo (~50%) se le llama avance a la apertura del escape (A.A.E.). La expansión, por tanto, sería entre los puntos E y F.
- Escape: Ocupa toda la cuarta carrera y 10º o 15º de la siguiente. Con este retraso en el cierre, se aprovecha la inercia del flujo en el conducto de escape, aumentando la limpieza de humos. A este ángulo se le llama retraso al cierre del escape (R.C.E.).