Motor stirling

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE YUCATÁN
Facultad de Ingeniería Química
Ingeniería Industrial Logística

“Motor de Stirling”

*
* Andrea Castro Estrada.
* Fernando Delgado Amezquita.
* Roberto Ramírez Ávila.
* Fabiola Medina Solís.
* Vilma Robles Macossay.
* Luis Enrique Sánchez Padilla.
* Javier Moguel Rivero.
* Noé Alcocer Peraza.
* Paola Hernández Alpuin.* Feliciano Moo Aguilar.
* José Guillermo Güemez.
* Diego Buenfil

*

Grupo 1

CURSO ESCOLAR:
Enero-Junio 2011

Fecha de Realización: 22 de Abril del 2011

2° SEMESTRE
MÉRIDA, YUCATÁN, MÉXICO

Motor de Stirling

Introducción
El primer motor Stirling fue creado en el año 1816 por el reverendo Robert Stirling debido a que la única opción de la época para generarpotencia (maquinas de vapor), tenían muchas desventajas como el gran ruido que producían y la alta peligrosidad de su manejo por las explosiones frecuentes que se producían por exceso de presión.
Se define maquina Stirling como aquel dispositivo que convierte calor en trabajo, o viceversa, a través de un ciclo termodinámico regenerativo, con compresión y expansión cíclicas, operando entre dostemperaturas, la caliente y la fría.

En sus inicios compitió efectivamente con el motor a vapor, pero perdió interés después del desarrollo del motor de combustión interna, pero ha retomado interés en los últimos años por varias características muy favorables que tiene. En particular:
* Rendimiento: como veremos, el motor Stirling tiene el potencial de alcanzar el rendimiento de Carnot (ciclode 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 construído 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, está el hecho de que solo lo podemostrabajar con gases, lo cual trae dificultades operativas. En la práctica, se ha visto que los mejores gases para trabajar son el hidrógeno y el helio, ambos por sus buenas propiedades termodinámicas.

Funcionamiento
El motor Stirling, utiliza una fuente de calor fija, para calentar aire en su cilindro. Se le puede considerar de combustión externa y proceso adiabático, ya que no requiere quemarcombustible en su interior y al operar, no transfiere calor al entorno.
El principio del motor Stirling es generar el movimiento de un pistón en un cilindro a través de un gas contenido en el interior que cambia su volumen cíclicamente. El mecanismo central de un Stirling consiste de dos pistones/cilindros, uno para disipar calor y desplazar aire caliente hacia la sección fría (viceversa).
En lazona caliente se aumenta el volumen de la sustancia provocando que esta fluya hacia la zona fría y produciendo el primer movimiento del pistón hacia la zona caliente; una vez en la zona fría el volumen del gas comienza a descender y la presión también disminuye " jalando" al pistón y regresándolo hacia la zona fría mientras que por ese movimiento el fluido es desplazado hacia la zona calientenuevamente cerrando el ciclo. El motor de aire caliente Stirling, utiliza una fuente de calor fija, para calentar aire en su cilindro. Se le puede considerar de combustión externa y proceso adiabático, ya que no requiere quemar combustible en su interior y al operar, no transfiere calor al entorno. Su movimiento obedece a las diferencias de presión de aire, entre la porción mas caliente y la fría....
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