Motor Stirling Ok

7/25/2019 Motor Stirling Ok

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INTRODUCCION

El Motor Stirling fue inventado por Robert Stirling de origen escocs en el ao 1816 con el

objetivo de producir un motor menos peligroso que la mquina de vapor su funcionamiento

se basa en el trabajo reali ado por la e!pansi"n # contracci"n de un gas que podr$a ser %elio&

%idr"geno& nitr"geno o aire& al ser un motor trmico es obligado a seguir un ciclo de

enfriamiento con lo que se contrae # de calentamiento con lo que se e!pande& es necesaria la

presencia de una diferencia de temperaturas entre dos estados 'frio # caliente( para su

correcto funcionamiento)

Este motor contin*a en investigaci"n debido a los diferentes tipos de fuentes de energ$a que

pueden ser utili ables para su funcionamiento #a que al necesitar solamente una fuente de

calor e!terna al cilindro& es posible usar una gran variedad de fuentes energticas que sean

capaces de general el funcionamiento de este tipo de motor& es el *nico capa de apro!imarse

al rendimiento m!imo te"rico conocido como rendimiento de +arnot& el francs Sadi +arnot

de producir fuer a motri partiendo del calor que flu#e entre dos focos a distinta temperatura&

por lo que a rendimiento de motores trmicos se refiere& es la mejor opci"n& aunque su

rendimiento es superior& su potencia es inferior con respecto a los motores ciclo ,tto) Su ciclo

de trabajo se conforma mediante - transformaciones isoc"ricas 'calentamiento # enfriamiento

a volumen constante( # dos isotermas 'compresi"n # e!pansi"n a temperatura constante()

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TEMA:

. +,/S0R ++2,/ 3E / M,0,R S02R42/5)

OBJETIVOS:

. +,/,+ER 4,S R2/+2 2,S 3E 7 /+2,/ M2E/0, 3E / M,0,R

S02R42/5). 327ERE/+2 R 4,S +2+4,S 3E 7 /+2,/ M2/E0, 3E4 +2+4,,

S02R42/5)

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MARCO TEORICO

FUNCIONAMIENTO

El motor de aire caliente Stirling& utili a una fuente de calor fija& para calentar aire en su

cilindro) Se le puede considerar de combusti"n e!terna # proceso adiabtico& #a que no

requiere quemar combustible en su interior # al operar& no transfiere calor al entorno) Su

movimiento obedece a las diferencias de presi"n de aire& entre la porci"n ms caliente # la

fr$a) El mecanismo central de un Stirling consiste de dos pistones9cilindros& uno para disipar

calor # despla ar aire caliente %acia la secci"n fr$a) En la prctica este cilindro funciona como

intercambiador de calor # se le denomina regenerador& el otro pist"n entrega la fuer a para

aplicar torque al cig:eal)

Imagen 1 Motor Stirling consiste de dos pistones.

PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO.

MOTOR STIRLING
http://www.todomotores.cl/motorcitos/stirling/stirling-simple.gif


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El principio bsico del funcionamiento del motor ideado por Stirling es calentar # enfriar un

medio de trabajo& #a sea aire& %elio& %idr"geno o incluso alguna clase de l$quido) l calentar

el medio de trabajo& conseguiremos que

2ncremente su volumen& # se aprovec%ar ese movimiento para despla ar una parte del motor)

osteriormente& enfriaremos de nuevo el medio de trabajo& reduciendo su volumen& #

consiguiendo que el motor vuelva a la posici"n inicial) El motor trabajar siempre con el

mismo medio de trabajo& por lo que el motor debe ser %ermtico)

El ciclo termodinmico del motor de Stirling visto en la grfica de presi"n contra volumen& se

compone de dos procesos isotermos 'se mantiene constante la temperatura( # de dos procesos

is"coros 'se mantiene constante el volumen(& vemoslo en detalle;

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Imagen 2 Ciclos el mo!o" S!i"ling

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TIPOS DE MOTORES DE AIRE CA#IENTE.

0odos los motores Stirling tienen un funcionamiento similar& pero se pueden clasificar en

diferentes tipos seg*n la posici"n del pist"n de potencia # el despla ador)

4os tres grupos en los que se pueden diferenciar estos motores son;

. Mo!o"es e !i$o %e!a: Este tipo de motor fue el diseo original que %i o Robert

Stirling) +onsta de un cilindro con dos onas& una caliente # otra fr$a) En el interior

del cilindro tambin se encuentra un despla ador que posibilita el movimiento de aire&

# concntrico con este& se encuentra el pist"n de potencia& que est desfasado a

respecto al despla ador) Este tipo de motor es el ms efica & pero tambin el ms

complejo # voluminoso) '?i@ipedia(

Imagen & Mo!o"es e !i$o %e!a

. Mo!o"es e !i$o al'a: Este motor fue diseado por Rider) Este tipo& a diferencia

del tipo beta& tiene dos cilindros& uno donde se sit*a la ona fr$a& # otro donde se

sit*a la caliente) En cada cilindro& %a# un pist"n que est desfasado a del

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pist"n del otro cilindro) 4os cilindros estn conectados entre s$ por u un cig:eal&

que %ace que la relaci"n potencia9volumen sea bastante alta) El mecanismo de este

tipo de motor es bastante sencillo& pero es complicado que no se escape el aire&

sobretodo en el cilindro caliente& #a las altas temperaturas deterioran los

materiales) '?i@ipedia(

Imagen ( Mo!o"es !i$o al'a

. Mo!o"es e !i$o gamma: Este motor es mu# parecido al de tipo beta& pero es ms

sencillo de construir) 4o que diferencia al beta # al gamma es que el gamma tiene

el pist"n de potencia # el despla ador en diferentes cilindros& que estn desfasados

a ) 4os dos cilindros estn unidos por un cig:eal) Este motor es ms sencillo&

pero su potencia es menor que la de tipo beta) '?i@ipedia(

Imagen ) Mo!o"es !i$o gamma

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. Mo!o" Ring%om: En 1


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Imagen / Mo!o" e $is!+n l,- i o

.Mo!o" S!i"ling !e"moac0s!ico: probablemente es la evoluci"n *ltima de este

motor en el que se simplifica al m!imo la mecnica del mismo) /o e!iste el

pist"n despla ador # por lo tanto carece del sistema de acoplamiento entre los dos

pistones del motor original) 7unciona gracias a ondas de presi"n que se generan en

el cilindro de gas& de a%$ el nombre de Cac*sticoD& merced al calor suministrado en

el foco caliente) '?i@ipedia(

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DESARRO##O DE# PRO1ECTO

MATERIA#ES:

. - 4 0 S 3E S R 3E 42M 2EF 3E + RG R 3,R)

. 54,G,S

. ES0R, H,

. 4 MGRE 3E M RRE)

. H /0 S 3E 4 MGRE E4E+0R2+, I1-

. 1 4 0 3E +,/SERJ S

. ESMER24

. S2ERR 3E R+,

. M R+ 3,R

. M RR S 4 S02+ S

. 0,R/244, ER7,R 3,)

PROCEDIMIENTO:

. a que se obtuvo todos los materiales necesarios para la construcci"n del motor

Stirling& procedemos a cortar las tapas superiores de las latas de spra# de limpie a

de carburador .

. con el alambre se reali a la construcci"n del cig:eal& que va instalado en la lata

inferior& el que luego se le instalaran las juntas de cables elctricos donde irn

acoplados los bra os o bielas que irn adjuntas al globo que va en la parte

superior de la lata inferior .. +on el estropajo procedemos a reali ar el pist"n el que tendr que tener una

%olgura m$nima entre pist"n # cilindro& que vendr$a a ser la lata inferior .. +olocar el globo en la parte superior de la lata inferior& reali ar el orificio para

que se pueda insertar el tornillo perforado por donde pasa la biela del pist"n .

CONC#USIONES:

. se reali " con !ito la prctica luego de varios intentos& es necesario llevar el

correcto orden # medidas para la construcci"n del motor casero Stirling)

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. se pudo comprobar los ciclos de funcionamientos de motor Stirling # %acer

funcionar el motor)

RECOMENDACIONES:

. Se debe de tener cuidado con el tornillo perforado& que su orificio no sea

demasiado grande porque la compresi"n escapa por este punto& no dejando

cumplir con el objetivo)

. Se debe de instalar un dep"sito de refrigerante& para que no se dae el globo)

RESPA#DO RAFICO:

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