Termica



Contenido
Historia. 3
Funcionamiento de los motores Stirling. 4
El ciclo de Carnot. 5
Tipos de motores Stirling 6
TIIPO ALPHA. 6
TIPO BETA. 6
TIPO GAMMA. 7
Proyecto. 8
Introducción de este proyecto. 8
Partes del motor: 9
Desarrollo del proyecto 12
Aplicaciones. 13
Conclusiones. 14












Historia.

El motor stirling aparece por los años 1816 durante la primera revolución industrial, fuedesarrollada por robert stirling. El consideraba que era 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 habíainventado el acero y las calderas explotaban con facilidad.
Aquel motor  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 muy común en su época, sobre todo para pequeñas máquinas de uso doméstico tales como ventiladores, bombas de agua,etc., su potencia especifica no era muy elevada pero su sencillez y silencio eran geniales.
Años después perdió el interés debido al desarrollo del motor de combustión interna, pero en la actualidad se ha reconsiderado por muchas razones muy favorables que tiene, entre ellas podemos mencionar:
Rendimiento: El motor Stirling tiene el potencial de alcanzar el rendimiento de Carnot, lo cual lepermite, 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.
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 deemisiones.


Funcionamiento de los motores Stirling.

Es un dispositivo que convierte calor en trabajo o viceversa, a través de un ciclo termodinámico. Es una máquina 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.
Su movimiento obedece alas 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 le denomina regenerador. El otro pistón entrega la fuerza para aplicar torque al cigüeñal.
Elprincipio de funcionamiento es el trabajo realizado por la expansión y contracción de un gas (helio, hidrógeno, nitrógeno o simplemente aire) al ser obligado a seguir un ciclo de enfriamiento en un foco frío, con lo cual se contrae, y de calentamiento en un foco caliente, con lo cual se expande, es decir, es necesaria la presencia de una diferencia de temperaturas entre dos focos y se trata de unmotor térmico.




El ciclo de Carnot.

El ciclo de Carnot consta de cuatro etapas: dos procesos isotermos (a temperatura constante) y dos adiabáticos (aislados térmicamente). Las aplicaciones del primer principio de la termodinámica están escritas acorde con el criterio de ciclo termodinámico.
Expansión isoterma: (proceso 1 → 2 en el diagrama) se parte de una situación en que el gas se encuentra almínimo volumen del ciclo y a temperatura t1 de la fuente caliente. en este estado se transfiere calor al cilindro desde la fuente de temperatura t1, haciendo que el gas se expanda. al expandirse, el gas tiende a enfriarse, pero absorbe calor de t1 y mantiene su temperatura constante. al tratarse de un gas ideal, al no cambiar la temperatura tampoco lo hace su energía interna, y despreciando los...