Diseño Y Construccion De Un Motor Stirling

DISEÑO Y CONSTRUCCION DE UN MOTOR STIRLING

MIGUEL ANDRES BUITRAGO
ANGELO GIOVANNI ARIZA
ALVARO IVAN ALMEIDA
LUIS HERNANDO CHAPARRO

ESCUELA COLOMBIANA DE CARRERAS INDUSTRIALES
INVESTIGACION APLICADA
FACULTAD ING. MECANICA
NOVENO SEMESTRE
BOGOTA
2012

1.1. Título del proyecto.
Diseño de construcción de un motor Stirling para el funcionamiento de ventiladores aprovechando laenergía térmica de las estufas.

1.2. Línea de investigación.

1.3.1. Línea de investigación de la Facultad.
Diseño de máquinas II, Transferencia de calor, procesos III.

1.3.2. Tema.
Diseño de ejes, selección de rodamientos, convección.

1.3. Planteamiento del problema.

En la actualidad se tienen un sin número de energías alternativas que podrían generaralgún tipo de trabajo es de gran importancia para la sociedad que se haga uso de todas estas fuentes de energía todo esto en búsqueda de crear el máximo trabajo con la mínima energía consumida o renovable y además que sea muy amigable con el medio ambiente.
Es muy importante que cada día nos interesemos mas por este tipo de energía más limpia, aunque en la actualidad la energía es sustraída en sumayoría del petróleo, que teniendo conocimiento de que es muy contaminante se sigue usando ya que las multinacionales no lo dejaran de extraer y vender.

1.4. Formulación del problema.

Como aprovechar la energía térmica generada por medio de estufas de tal manera que podamos utilizarla y generar trabajo por medio de un motor Stirling?

1.5. Justificación.
La realización delproyecto se da para aprovechar la energía térmica de las estufas de tal manera que no requerimos el uso de la energía eléctrica también porque necesitamos analizar y estudiar los componentes pertinentes para el debido diseño y construcción del motor Stirling y tenga una operación optima en los tiempos establecidos.

1.6. Objetivos.

1.6.1. Objetivo general.
Diseñar y construir un motorStirling para el funcionamiento de ventiladores aprovechando la energía térmica.

1.6.2. Objetivos específicos.
* Analizar los materiales adecuados para la construcción del motor Stirling.
* Realizar planos del motor Stirling y ventiladores en software Autodesk Inventor.
* Realizar cálculos para determinar la cantidad de material y tamaño del motor Stirling para una operación óptima.2. Marco referencial.
2.1 Historia y Desarrollo.

El religioso escocés Robert Stirling (1790-1878), inventó este tipo de motor en 1816. Otra contribución importante en el desarrollo de esta máquina automotriz la entregó el genio francés Sadi Carnot (1796-1832), quien fue el primer científico en realizar una interpretación teórica del funcionamiento de los motores térmicos, estableciendo losprincipios físicos que participan, cuando están en movimiento. Esta teoría permitió comprender con mayor claridad, el fenómeno que permitía al Stirling producir fuerza motriz.

Motor Stirling.
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 quemarcombustible en su interior y al operar, no transfiere calor al entorno. Su movimiento obedece a las diferencias de presión de aire, entre la porción más caliente y la fría. 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 la práctica este cilindro funciona como intercambiador de calor y se ledenomina regenerador.
El otro pistón entrega la fuerza para aplicar torque al cigüeñal.

 

Eficiencia del Stirling.

Utilizando un diseño adecuado de Stirling, es posible obtener dos pulsos de fuerza por cada vuelta del cigüeñal, lo que hace de este motor el más eficiente que se conoce. Sin embargo, adolece de un problema que lo condena a ser el propulsor de un número limitado de...