Unidad 2: Vehículos y Consumo de Combustible - Fuentes Energéticas y Balances Energéticos, Diapositivas de Eficiencia Energética

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Sistemas de Propulsión (TRA339)

er

Semestre 2020

Conceptos básicos: Fuentes energéticas y

combustibles

Unidad 1 - Introducción: objetivos, contexto y conceptos energéticos fundamentales. Unidad 2 - Vehículos y consumo de combustible. Unidad 3 - Sistemas de propulsión basados en Motores de Combustión Interna (MCI). Unidad 4 - Sistemas de propulsión híbridos y eléctricos, baterías. Unidad 5 - Evaluación técnica y económica de Sistemas de Propulsión (SP).

Descripción del curso

Comprender las fuentes energéticas de los sistemas de propulsión y como estas fuentes interactúan en el balance energético global, así como conocer las consecuencias en el medio ambiente.

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Electricidad Fósiles ERNC Hidro Nuclear E. Primaria Gasolina Diesel Kerosene E. Secundaria Carretera Agua Tuberías Aire Tren Transporte ¿Cómo relacionamos la energía y el transporte?

Repaso: Unidades

Dimensiones y unidades

Cantidad

SI

Unidad Dimension Simbolo masa kilogramo M kg longitud metro L m tiempo segundo T s temperatura Kelvin Θ K

Dimensiones primarias

En general solo hay 4 dimensiones primarias de las cuales pueden ser derivadas el resto de dimensiones: masa, longitud, tiempo y temperatura.

Dimensiones secundarias Son aquellas derivadas a partir de las dimensiones primarias. La dimensión secundaria más crucial es la fuerza, que relaciona directamente la masa, la longitud y el tiempo mediante la segunda ley de Newton Cantidad Unidad Dimensio n Simbolo Nombre Velocidad m/s LT

• 1 Aceleración m/s 2 LT
• 2 Fuerza kg m/s 2 MLT
• 2 N newtons Presión kg /ms 2 ML
• 1 T
• 2 Pa pascal Energía kg m 2 /s 2 ML 2 T
• 2 J joule Potencia kg m 2 /s 3 ML 2 T
• 3 W watt

Dimensiones y unidades

Los economistas utilizan, para las estadísticas, la tonelada equivalente petróleo o “ tep ” para comparar las fuentes de energías entre ellas... La “ tep ” da una idea aproximada de la situación ya que en la realidad depende de la naturaleza de la energía producida (calor, electricidad, trabajo mecánico, luz, etc.)… 1 tep = 41 868 000 000 J = 11 630 kWh

Dimensiones y unidades

1 kWh es una cantidad de energía grande…representa: La energía de 3600 L de agua cayendo de una altura de 100 m … La energía cinética de un camión de 10 toneladas a 100 km/h …

Dimensiones y unidades

Contexto

Contexto de estudio Combustion in present (IEA 2014) Combustion in the future (IEA 2014) Energy Sólidos Combustion Gaseosos Pollutants Global primary energy demand by type (2012) 1990 2013 2020 2025 2030 Global primary energy demand in the next years Energy demand ( Gtoe ) Material particulados NOx, SO 2 , CO, etc

Utilización de Combustibles Convencionales La estructura general de una reacción de combustión es: La característica común de los combustibles convencionales es poseer carbono o hidrógeno en cantidades significativas. En muchos combustible también existen pequeñas cantidades de azufre Elemento M (kg/kmol) Símbolo Carbono 12 C Hidrógeno 2 H 2 Azufre 32 S

Utilización de Combustibles Convencionales Los combustibles pueden ser sólidos, líquidos y gaseosos… Los combustibles más usados para la producción eléctrica y calefacción de hogares son el Gas Natural (~CH 4 87 - 95 % vol) y el Gas Licuado de Petróleo (C 3 H 8 ~ 95 %, C 4 H 10 ~ 5 %) https://yearbook.enerdata.net/total- energy/world-consumption-statistics.html