Motor De Stirling

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL
INSTITUTO DE CIENCIAS FÍSICAS
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MATERIA:
FÍSICA B
TEMA DEL PROYECTO:
DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN MOTOR DE STIRLING
INTEGRANTES:
ACOSTA ORTIZ WILMER HUGO |
BASTIDAS MARTÍNEZ VÍCTOR MANUEL |
SANTOS PAZMIÑO ANEYRA VIOLETA |
ZAMBRANO SANTAN BOLÍVAR MARCELO |
PARALELO #4
PROFESOR:
ING. BOLÍCAR CIRILO FLORES NICOLALDE
PRIMER TÉRMINO 2012DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DEL MOTOR DE STIRLING
RESUMEN
El desarrollo de un motor Stirling no es solo una investigación teórica si no también de experimentación.
El objetivo final ha sido el diseño, la construcción y el análisis experimental de una máquina térmica prácticamente olvidada desde principios del siglo XX y que en los últimos años ha resucitado como una delas posibles soluciones a los problemas energéticos mundiales.
ABSTRACT
The development of a Stirling engine is not only theoretical research but also for experimentation.
The ultimate goal is the design, construction and experimental analysis of a heat engine almost forgotten since the early twentieth century and in recent years has risen as one of the possible solutions to globalenergy problems.
1.
2. INTRODUCCIÓN

El fenómeno físico de la expansión del aire caliente fue ya utilizado en tiempos de los egipcios para desarrollar trabajo mecánico, accionando de esta manera trampillas, puertas y pesadas cargas, pero fue en la revolución industrial cuando las máquinas llamadas “térmicas” se estudiaron, desarrollaron y aplicaron de manera general. [1] [2]
ElMotor Stirling objeto de nuestro estudio es un tipo de motor térmico y como tal, genera trabajo mecánico a partir de la diferencia de temperaturas entre dos focos.

La actual preocupación medioambiental y la cada vez más acuciante escasez de recursos energéticos de carácter fósil han hecho que se haya rescatado del olvido este genial artilugio como una de las posibles soluciones atales problemas dados su excepcional rendimiento.

3. MODELO TEÓRICO
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

El principio básico del funcionamiento del motor ideado por Stirling es calentar y enfriar un medio de trabajo, ya sea aire, helio, hidrógeno o incluso alguna clase de líquido. [3]

Al calentar el medio de trabajo, conseguiremos que incremente su volumen, y se aprovechará ese movimiento paradesplazar una parte del motor. Posteriormente, enfriaremos de nuevo el medio de trabajo, reduciendo su volumen, y consiguiendo que el motor vuelva a la posición inicial. El motor trabajará siempre con el mismo medio de trabajo, por lo que el motor debe ser hermético. En nuestro diseño, aplicamos calor en la parte inferior, y frío en la parte superior a un recipiente hermético que contiene el mediode trabajo (aire), y un pistón desplazador, para mover el aire de una zona del recipiente a otra. Al aplicar calor a la base del recipiente, y con el pistón desplazador en la parte opuesta (arriba), aumenta la temperatura del aire, por lo que según la ley general de los gases aumenta la presión, empujando una superficie elástica, mediante la cual conseguiremos movimiento. Este movimiento de lasuperficie elástica se transmitirá a un cigüeñal, que a su vez irá conectado al pistón desplazador con en ángulo de noventa grados, de forma que, al subir la superficie elástica el pistón desplazador baje y desplace el medio de trabajo de la parte caliente del recipiente a la parte fría, lo que hará que disminuya el volumen y la presión del medio de trabajo, por lo que la superficie elástica volveráa su estado inicial, completando el recorrido del cigüeñal. Al volver a la posición inicial, volverá a subir el pistón desplazador, desplazando el medio de trabajo de nuevo a la parte caliente del recipiente, aumentando volumen, la presión, y repitiendo el proceso. [4] [5]
El ciclo termodinámico del motor de Stirling visto en la gráfica de presión contra volumen, se compone de dos procesos...