MOTORES STIRLING - Stirling dokumenty - xxxxx129

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MOTORES STIRLING
Motores Stirling
Motores Stirling Cinemáticos
Motores Stirling de Pistón Libre
Otros Tipos
Características de los Motores
Costos Aproximados

MOTORES STIRLING
Siguiendo las Figuras y explicaciónes del Ciclo Stirling, podemos continuar con los Motores: Si
al pistón le conectamos un alambre doblado, mediante un cordel, al girar el alambre se produce
el movimiento del pistón, con la consecuente expanción o contracción de la goma, como se
puede ver en la siguiente Figura.
Los Motores Stirling Convierten el movomiento de la goma en el movimiento del alambre a
través de una barra rígida que une la goma con el alambre en un punto en que el alambre ha sido
doblado en 90 grados en relación al eje del pistón, esta es la denominada Palanca, esto se puede
ver en la Figura 8 y 9.

MOTORES STIRLING CINEMÁTICOS
Para que el Sistema funcione de manera suave y repetida es necesario poner una masa en el
extremo del alambre la cual se denomina flotante, generalmente esta masa es circular como se ve
en la Figura 10, pero uno puede hacer lo mismo con una masa unida al extremo del alambre
doblado como en la Figura 11, Para que el Sistema este balanceado la masa debe ser ajustada al
peso del pistón, con lo cual el Sistema funcionará, denominandose Motor Stirling Cinemático,
esto debido al movimiento de la palanca, que puede ser suprimido en otros tipos de Motores
Stirling.
En lo posterior la goma seráremplazada por otro pistón, que será el que moverá a la palanca, este
pistón se denomina Pistón de Poder
(Figuras obtenidas en http://www.srimot.go.jp/eng/khirata/)
Existen así mismo distintos tipos de
Motores Stirling, donde se pueden
encontrar los denominados
Motores Stirling de Pistón Libre o
Motores Stirling de Pistón Semilibre, Motores Stirling de Doble
Pistón y los nuevos Motores Stirling
Termoacústicos

MOTORES STIRLING DE PISTON LIBRE
En el Modelo de Pistón Libre existen dos pistones,
un piston de despliegue, el cual es movido por
diferencias de temperatura o por un pequeño
motor electrico. El poder de entrada es pequeño,
pero cuando el pistón es movido, la presión del
motor cambia y el gas en el interior forsa al pistón
de poder a moverse, si el piston de despliegue
llega a oscilar y esta frecuencia iguala a la
frecuencia de resonancia del pistón de poder, este
ultimo comienza a moverse con un golpe cada vez
mayor.
El principio es similar al del
Motor Stirling común, pero la
diferencia se encuentra en que
el poder de salida puede ser
usado directamente del
movimiento oscilante del pistón
de poder sin requerir el uso de
una palanca, masa flotante u
otro.
Abajo se puede apreciar el ciclo completo llevado a cabo por el Motor Stirling de
Pistón Libre
En el recuadro #1 se puede apreciar el diseño del Motor
Stirling de Pistón Semi-libre o libre, donde se basan en
un diseño de Dobles Pistones y el segundo pistón (pistón
de Poder) se encuentra conectado solo a la cola de carga (
de color verde).
#1

OTROS TIPOS:
En el recuadro #2 se distingue el denominado Motor
Stirling de Dos Pistones, en el cual se ve que la
palanca se conecta directamente a los dos pistones
(ambos de Poder) y existe una diferencia calorica entre
los pistones.
#2
ALGUNAS CARACTERÍSTICAS DE LOS
MOTORES:

"Stirling engines", que a través del Sr. Viebach
ha desarrollado un motor con un poder de 500
[Watt], denominado Motor Gamma.
DATOS:
DIAMETRO PISTÓN: 80 mm
DIÁMETRO DE DESPLIEGUE: 96 mm
MASA DE REGENERACIÓN: ca. 250 g
INTERCAMBIADOR DE CALOR: l: 250 mm; di: 5
mm, da: 7 mm
El Motor corre en seco, sin necesidad de aceite o
grasa, sus partes básicas son:
1.Caja de Aluminio
2.Mecanismo de palanca, pistón y rueda flotante
3.Intercambiador de calor, Refrigerante y
Regenerador
El Motor puede funcionar en modos presurizados
con aire o nitrogeno, hasta una presión de 10 [Bar].
Usando un generador eléctrico el motor puede ser
puesto en paralelo con una planta de Paneles solares,
el motor comenzará a funcionar cuando las baterías
están en niveles bajos y el sol no brilla.
MOTOR GAMMA
Es posible usar gases o liquidos para el proceso de
Quemado. Debido al principio de los Motores
también Biomasa y Energía Solar puede ser usado.


Un desarrollo interesante es el que ha hecho Klaus Kramer en Berlin, Alemania. En su Motor el
generador está integrado, por lo cual no existen perdidas de presión, El generador fue
especialmente diseñado y tiene una eficiencia de 90%. Con este Motor energías de salida de
500 [Watt] (eléctricos) fueron alcanzadas.
Paralelamente se han desarrollados los "Hardware" y "Software" que hagan posible el cálculo
del Poder de Canal del Motor. Con este programa también es possible la Optimización del Motor
en el Computador. Para usar este programa es requerido un PC con procesador Pentium y el
programa esta basado en MathCad 3.0

COSTOS APROXIMADOS
Debido a que la producción todavía no es a niveles industriales los costos de los Motores son en
general elevados. Según la empresa Stirling Engines, dependiendo de las necesidades de
generación y las capacidades de producción, son requeridos alrededor de 2.500 a 10.000 DM
(Marcos Alemanes), por motor.
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Inne pliki z tego folderu:
 Study of a thermoacoustic Stirling engine.pdf (507 KB)
Free-Piston-Engines-Thermoacoustic-Stirling-Engine.pdf (1306 KB)
 ORNL TM 10475 - Stirling Engines and Fluidyne pumps - Lanzetta document 1987.pdf
(470 KB)
 Optimisation thermodynamique en temps fini du moteur de Stirling endo- et exoirreversible.pdf (671 KB)
 Motore Stirling(1).doc (121 KB)
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