La Energía eléctrica (1927-07-10 00:00:00), página 2

no podríamos resolver con las máquinas de combustión mientras éstas no pierdan su condición de alternativas. Pero es evidente que cualquier modificación que aumente el rendimiento de las máquinas actuales ha de traducirse a la larga en notables economías que afecten directamente a factores tan esenciales como los pesos, los volúmenes y el radio de acción.

Las mejoras constantemente introducidas en las máquinas de vapor son el fruto de las teorías hace años expuestas y defendidas por eminentes hombres de ciencia, y si antes no entraron en el terreno de su aplicación, fué, indudablemente, por lo poco que se divulgaron los descubrimientos, por el temor a las complicaciones que cada innovación requería y, sobre todo, por la dificultad de aquilatar los beneficios o economías de combustible que cada una de ellas reportaría. Así, por ejemplo, era creencia casi general que rebasar en caldera la presión de 20 kilogramos por centímetro cuadrado no podía conducir a un ahorro de combustible, puesto que si después de alcanzada cierta presión la temperatura del vapor crecía muy lentamente, al aumentar la presión el rendimiento del ciclo debía aumentar con la misma lentitud (0,5 por 100 por cada 10 atmósferas que aumentase la presión). Esta creencia explica por qué la mayoría de los constructores aplicaron su inteligencia a perfeccionar la utilización del calor en la caldera, siendo así que, como vamos a ver, cualquier mejora del rendimiento de la máquina tiene sobre la economía de combustible muchísima mayor influencia que las mejoras introducidas en el rendimiento de la caldera.

Antes de entrar de lleno en la cuestión creemos conveniente recordar algunas definiciones de los rendimientos.

Rendimiento de las máquinas de vapor.—La energía potencial del combustible experimenta en las diversas partes de la máquina transformaciones sucesivas, que terminan bajo forma de trabajo mecánico en el eje motor.

Del calor desarrollado en la combustión, una parte se aprovecha en la caldera y el resto se pierde, indefectiblemente, por defectos de la combustión, por radiación y, sobre todo, en los humos. Si \( Q \) es la cantidad de calor que puedes suministrar el combustible y \( q \) el utilizado en producir vapor, \( \frac{q}{Q} = r_1 \) es el "rendimiento de la caldera". El calor utilizado es, por lo tanto, \( Q \times r_1 \).

En virtud del segundo principio de la termodinámica, parte de este calor se transforma en trabajo, y la otra se pierde en el condensador. La cantidad de trabajo técnicamente utilizable depende de la naturaleza del ciclo recorrido por la máquina.

A la relación entre el calor transformado en trabajo y el consumido en la producción de vapor (\( Q \times r_1 \)) se le llama "rendimiento del ciclo", y si lo representamos por \( r_2 \), el producto \( r_2 \times r_1 \times Q \) representará técnicamente la máxima cantidad de calor transformado en trabajo por una máquina perfecta.

La imperfección de las máquinas motiva la disipación de la energía; y por ello, el trabajo que en último término se recoge en el eje motor es menor que el representado por el ciclo térmico. Así, por ejemplo, en las turbinas marinas representa una pérdida considerable el choque y el roce del vapor y del agua con las paletas, el efecto del ventilador, la laminación, las fugas del fluido, los rozamientos en cojinetes y engranajes, la dispersión del calor, etc.

A la relación entre la energía disponible en el eje de la hélice y la representada por el ciclo teórico se le llama "rendimiento del motor". Representándolo por \( r_m \), el producto \( r_m \times r_2 \times r_1 \times Q \) representará en calor la energía recogida en el eje cuando se consuma la cantidad de calor \( Q \).

El producto \( r_1 \times r_2 \times r_m \) es el rendimiento global R del aparato motor. En la práctica, \( r_1 \) varía con el tipo de caldera, y su producción, entre 0,66 y 0,85; \( r_2 \), según la naturaleza del ciclo y los límites de temperatura entre los cuales se desarrolla, de 0,20 a 0,50, y \( r_m \), entre 0,65 y 0,85; es decir, casi entre los mismos límites que \( r_1 \).

Ahora bien: si para fijar las ideas damos a los distintos rendimientos los valores \( r_1 = 0,66 \),