Reporte Semana 11 trabajo final Brayand Mora
Páginas: 5 (1209 palabras)
Publicado: 10 de febrero de 2016
1
INSTITUTO TECNOLOGICO DE SANTO DOMINGO
LAB. FUNDAMENTOS DE MAQUINAS ELECTRICAS
Motor Stirling
or Monofásico
Trimestre: Agosto-Octubre 2015
Profesor: Donald L.
Nombre:
ID:
Brayand Mora
1050592
Fecha: 10/16/2015
Monitor: N/A
Abstracto— En este informe se presenta la descripción del funcionamiento de un motor Stirling, susventajas y desventajas, y los componentes utilizados para la fabricación de un modelo casero del mismo.
Índice de términos— Cigüeñal, contracción, eficiencia, expansión, pistón, Stirling, manivela, biela, rotación, térmica.
I. INTRODUCCIÓN
Un motor Stirling es un tipo de motor térmico, el cual a través de un ciclo de compresión y expansión cíclica de un gas, es capaz de convertir la energíatérmica (calor) en energía mecánica. Es un motor de ciclo cerrado, es decir, que no hay intercambio de energía ni con el medio ni con nada que lo rodea, lo que hace que mientras la fuente de calor exista el motor siga rotando indefinidamente.
El motor Stirling es el único capaz de aproximarse (teóricamente lo alcanza) al rendimiento máximo teórico, por lo que, en lo que a rendimiento de motorestérmicos se refiere, es la mejor opción. Conviene advertir que no serviría como motor de coche, porque aunque su rendimiento es superior, su potencia es inferior y el rendimiento óptimo sólo se alcanza a velocidades bajas.
Dependiendo de su construcción hay dos tipos de motor Stirling: alfa y beta. El alfa es aquel que posee dos cilindros, uno de alta temperatura y otro de baja. El beta es aquel queposee un solo cilindro y durante el recorrido del pistón, hay una zona de alta temperatura (donde se aplica el calor) y otra de baja temperatura (usualmente se utilizan disipadores de calor).
II. Explicación y conceptos históricos
El motor Stirling, desarrollado por Robert Stirling en 1816, tiene un método simple de funcionamiento a pesar de que hay varios tipos de diseño que ponen estoen práctica. Este motor no tuvo éxito en sus inicios, sin embargo, a finales del siglo XX e inicios del siglo XXI, el motor Stirling ha obtenido un nuevo auge, pues puede funcionar prácticamente con cualquier fuente de calor que se le aplique externamente, desde energía solar hasta con un encendedor.
a. Funcionamiento
El motor Stirling tiene un pistón dentro de un cilindro (similar a un motorde combustión interna) que dirige un cigüeñal (manivela), el movimiento del pistón es proporcionado por un gas (aire, en este caso) en una cámara cerrada donde una parte del gas es calentado y la otra parte es enfriada. Dentro de la cámara hay un mecanismo conectado al cigüeñal (manivela), que mueve el aire alternadamente desde la sección caliente hacia la sección fría de la cámara atreves de labiela que une la manivela con el cabezal del pistón.
Esto provoca que el gas se caliente y se enfríe repetidamente causando que éste se expanda y se contraiga. Dicha expansión y contracción es convertida en movimiento mecánico por parte del pistón.
Todo lo que necesita un motor Stirling para funcionar es una diferencia de temperatura entre la parte caliente y la parte fría de la cámara de gas. Sehan desarrollado modelos que pueden funcionar con una diferencia de temperatura de solo 4 °C. Estos motores tienen el potencial de ser los motores de combustión interna más eficientes.
b. Ventajas y desventajas
La mayor ventaja de los motores Stirling es que son mucho más eficientes que las máquinas de vapor. No poseen evaporadores que pudieran explotar, no necesitan uso de agua y no tienen elcomplejo sistema de abrir y cerrar válvulas como es el caso de las máquinas de vapor. De igual manera, los motores Stirling son más limpios que otros tipos de motores porque no necesariamente funcionan mediante la quema de combustibles.
Por otra parte, una desventaja de los motores Stirling es que no arrancan instantáneamente (el intercambio de calor toma tiempo, al igual que acelerar la...
INSTITUTO TECNOLOGICO DE SANTO DOMINGO
LAB. FUNDAMENTOS DE MAQUINAS ELECTRICAS
Motor Stirling
or Monofásico
Trimestre: Agosto-Octubre 2015
Profesor: Donald L.
Nombre:
ID:
Brayand Mora
1050592
Fecha: 10/16/2015
Monitor: N/A
Abstracto— En este informe se presenta la descripción del funcionamiento de un motor Stirling, susventajas y desventajas, y los componentes utilizados para la fabricación de un modelo casero del mismo.
Índice de términos— Cigüeñal, contracción, eficiencia, expansión, pistón, Stirling, manivela, biela, rotación, térmica.
I. INTRODUCCIÓN
Un motor Stirling es un tipo de motor térmico, el cual a través de un ciclo de compresión y expansión cíclica de un gas, es capaz de convertir la energíatérmica (calor) en energía mecánica. Es un motor de ciclo cerrado, es decir, que no hay intercambio de energía ni con el medio ni con nada que lo rodea, lo que hace que mientras la fuente de calor exista el motor siga rotando indefinidamente.
El motor Stirling es el único capaz de aproximarse (teóricamente lo alcanza) al rendimiento máximo teórico, por lo que, en lo que a rendimiento de motorestérmicos se refiere, es la mejor opción. Conviene advertir que no serviría como motor de coche, porque aunque su rendimiento es superior, su potencia es inferior y el rendimiento óptimo sólo se alcanza a velocidades bajas.
Dependiendo de su construcción hay dos tipos de motor Stirling: alfa y beta. El alfa es aquel que posee dos cilindros, uno de alta temperatura y otro de baja. El beta es aquel queposee un solo cilindro y durante el recorrido del pistón, hay una zona de alta temperatura (donde se aplica el calor) y otra de baja temperatura (usualmente se utilizan disipadores de calor).
II. Explicación y conceptos históricos
El motor Stirling, desarrollado por Robert Stirling en 1816, tiene un método simple de funcionamiento a pesar de que hay varios tipos de diseño que ponen estoen práctica. Este motor no tuvo éxito en sus inicios, sin embargo, a finales del siglo XX e inicios del siglo XXI, el motor Stirling ha obtenido un nuevo auge, pues puede funcionar prácticamente con cualquier fuente de calor que se le aplique externamente, desde energía solar hasta con un encendedor.
a. Funcionamiento
El motor Stirling tiene un pistón dentro de un cilindro (similar a un motorde combustión interna) que dirige un cigüeñal (manivela), el movimiento del pistón es proporcionado por un gas (aire, en este caso) en una cámara cerrada donde una parte del gas es calentado y la otra parte es enfriada. Dentro de la cámara hay un mecanismo conectado al cigüeñal (manivela), que mueve el aire alternadamente desde la sección caliente hacia la sección fría de la cámara atreves de labiela que une la manivela con el cabezal del pistón.
Esto provoca que el gas se caliente y se enfríe repetidamente causando que éste se expanda y se contraiga. Dicha expansión y contracción es convertida en movimiento mecánico por parte del pistón.
Todo lo que necesita un motor Stirling para funcionar es una diferencia de temperatura entre la parte caliente y la parte fría de la cámara de gas. Sehan desarrollado modelos que pueden funcionar con una diferencia de temperatura de solo 4 °C. Estos motores tienen el potencial de ser los motores de combustión interna más eficientes.
b. Ventajas y desventajas
La mayor ventaja de los motores Stirling es que son mucho más eficientes que las máquinas de vapor. No poseen evaporadores que pudieran explotar, no necesitan uso de agua y no tienen elcomplejo sistema de abrir y cerrar válvulas como es el caso de las máquinas de vapor. De igual manera, los motores Stirling son más limpios que otros tipos de motores porque no necesariamente funcionan mediante la quema de combustibles.
Por otra parte, una desventaja de los motores Stirling es que no arrancan instantáneamente (el intercambio de calor toma tiempo, al igual que acelerar la...
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