OBJETIVOS
Ø Conocer el funcionamiento que cumple el motor Stirling
Ø Fabricar el motor Stirling
Ø Verificar el funcionamiento del motor Stirling
INTRODUCCIÓN
FUNDAMENTO TEÓRICO
El presente trabajo tiene la finalidad de presentar la creación del motor Stirling, para ello creamos este blog en la cual nos permite publicar la información necesaria para poder realizar dicho experimento.
FUNDAMENTO TEÓRICO
Historia y Desarrollo
El religioso escocés Robert Stirling (1790-1878), inventó este tipo de motor en 1816. El invento de este motor era el glamuroso final de una serie de intentos de simplificar las máquinas a vapor. Stirling consideraba 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 desarollar un nuevo sistema fueron los accidentes fatales causados frecuentemente por las máquinas a vapor, ya que aún no se había inventado el acero y las calderas explotaban con facilidad.
¿Qué es un motor stirling?
Es un dispositivo que convierte calor en trabajo o viceversa, a través de un ciclo termodinámico regenerativo, con compresión y expansión cíclicas del fluido de trabajo, operando dicho fluido entre dos temperaturas, la del foco caliente y la del foco frio. 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.
¿Cómo funciona?
El principio del funcionamiento es tan solo el calentar y enfriar un medio de trabajo, sea aire, helio, hidrógeno o incluso un líquido. Calentando ese medio provoca una expansión del mismo dentro del motor. El medio se desplaza a otra parte del motor dónde es enfriado. Al enfriar el medio, el volumen se reduce de nuevo. Ese cambio de volúmenes activa un pistón de trabajo el cual ejerce el trabajo del motor. El motor es hermético por lo que siempre se utiliza el mismo medio en un circuito cerrado (no hay escape del medio de trabajo).
Aplicaciones
Inicialmente muy común, esa tecnología murió con el invento de los motores Otto y Diesel, hasta renacer al inicio del ciclo 20 impulsado por la compañía Philips en Holanda.
La segunda guerra mundial puso fin a una serie de nuevos desarrollos y solo hace 25 años volvieron a iniciar nuevas iniciativas y desarrollos. Hoy en día se utiliza motores Stirling para generar calor, para impulsar submarinos y próximamente como motores en automóviles híbridos.
La segunda guerra mundial puso fin a una serie de nuevos desarrollos y solo hace 25 años volvieron a iniciar nuevas iniciativas y desarrollos. Hoy en día se utiliza motores Stirling para generar calor, para impulsar submarinos y próximamente como motores en automóviles híbridos.
Las ventajas del motor Stirling son:
Ø Combustión externa (se puede quemar cualquier combustible para calentar el motor)
Ø No hay explosión por lo que el motor es extremamente silencioso y libre de vibraciones.
Ø Se genera a la vez energía eléctrica, mecánica y térmica (cogeneración)
CONSTRUCCIÓN DEL MOTOR STIRLING
Materiales:
Tubo de ensayo.- E l tubo de ensayo tiene que ser de PIREX para que pueda soportar la temperatura del mechero.
Jeringa.- Se utilizará la jeringa como fuente de foco frío, para ello tendremos que cortarlo por la mitad.
Jeringa.- Se utilizará la jeringa como fuente de foco frío, para ello tendremos que cortarlo por la mitad.
Manguera de plástico.- Lo utilizaremos como conector entre los focos.
Rueda de madera.- Para el motor que vamos a realizar emplearemos una rueda de madera.
Materiales complementarios.- Utilizaremos pegamento, tornillos, madera para la base, corcho de caucho un mechero y alambre.
Proceso de fabricación del motor Stirling
El primer paso es armar la base donde van hacer colocadas las diferentes piezas del motor Stirling, para ello se mesecito: madera, martillo, clavos, arco de sierra, taladro y alicates.
Se cortó la madera midiendo las distancias con las que se colocarán los componentes del motor, luego se pasó a taladrar para hacer los respectivos agujeros que conducirá la jeringa y la manguera por donde pasará el oxígeno.
Siguiendo con el proyecto, se pasó a ensamblar las maderas cortadas y taladradas.
Una vez armado el armazón, se procedió a utilizar los demás materiales.
Y por último, se colocó los materiales sobre el armazón y se procedió a verificar el funcionamiento, para esto veremos un pequeño video.
