Mecanica

Índice

 Dedicatoria 3

 Introducción 4

 ¿Qué es un motor Stirling? 6

 Tipos de motor Stirling 6

 Funcionamiento 7

 Ciclo del motor Stirling 9

 Rendimiento del motor Stirling 13

 Aplicaciones 16

 Ventajas 20

 Desventajas 20

 Galería de fotos 21

 Conclusiones 22

 Bibliografía 23

Dedicatoria:

El presente trabajo de investigaciónva dedicado a nuestros padres por su esfuerzo y dedicación hacia nosotros; y un reconocimiento especial a nuestro profesor quien nos incentivo a realizar el presente trabajo.


El motor Stirling

Introducción:

 El motor Stirling fue originalmente inventado por Sir Robert Stirling, fraile escocés, hacia 1816. La patente de este motor era el glamoroso final de una serie de intentos desimplificar las máquinas a vapor. Stirling consideraba demasiado complicado calentar agua en una caldera, producir vapor, expansionarlo en un motor, condensarlo y mediante una bomba introducir de nuevo el agua en la caldera. Otro impulso para desarrollar un nuevo sistema fueron los accidentes fatales causados frecuentemente por las máquinas a vapor, ya que aún no se había inventado el acero y lascalderas explotaban con facilidad.
El motor de Stirling realizaba los mismos procesos de calentamiento y enfriamiento de un gas, pero todo dentro del motor y el gas era aire en vez de vapor de agua, por lo que el motor no necesitaba caldera. Un tipo de motor bastante común en su época, sobre todo para pequeñas maquinas de uso domestico tales como ventiladores, bombas de agua etc..., su potenciaespecifica no era muy elevada pero su sencillez y silencio eran magníficos.
La teoría física, el proceso Carnot, fue definido 40 años mas tarde.
Perdió interés después del desarrollo del motor de combustión interna y ha retomado interés en los últimos años por varias características muy favorables que tiene. En particular:
• Rendimiento: el motor Stirling tiene el potencial de alcanzar elrendimiento de Carnot, lo cual le permite, teóricamente, alcanzar el límite máximo de rendimiento.
• Fuente de Calor Externa: este motor intercambia el calor con el exterior, por lo tanto es adaptable a una gran gama de fuentes de calor para su operación. Se han construido motores Stirling que usan como fuente de calor la energía nuclear, energía solar, combustibles fósiles, calor de desecho deprocesos, etc. Al ser de combustión externa, el proceso de combustión se puede controlar muy bien, por lo cual se reducen las emisiones.
• Ciclo cerrado: el fluido de trabajo opera en un ciclo cerrado y la fuente de calor es externa. Esto hace que este motor sea, potencialmente, de muy bajo nivel de emisiones.
Como contrapartida a estas características favorables, está el hecho de que el fluido detrabajo es gaseoso, lo cual acarrea dificultades operativas. En la práctica, se ha visto que los fluidos de trabajo viables son el hidrógeno y el helio, ambos por buenas propiedades termodinámicas.

¿Qué es un motor stirling?
 Se define como motor Stirling como aquel dispositivo que convierte trabajo en calor o viceversa, a través de un ciclo termodinámico regenerativo, con compresión yexpansión cíclicas del fluido de trabajo, operando dicho fluido entre dos temperaturas, la del foco caliente y la del foco frío. Es una maquina de combustión externa, o sea, puede adaptarse a cualquier fuente de energía (combustión convencional o mixta, por ejemplo, con biomasa y gas, energía solar), sin que ello afecte al funcionamiento interno del motor.
 Tipos de Motor Stirling:
o Motor TipoAlfa:
Consta de dos cilindros independientes, sin desplazador, con dos pistones desfasados 90º. Uno de los cilindros se calienta mediante mechero de gas o alcohol y el otro se enfría mediante aletas o agua.

o Motor Tipo Beta:
Es el motor original de Stirling. Consta de un cilindro con una zona caliente y otra fría. En el interior del cilindro está el desplazador. Los motores pequeños no suelen...