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Experimentos > DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN MOTOR STIRLING TIPO ALFA.

Categorías: Tecnología, Termodinámica
Palabras clave: Energía, Fuerza de rozamiento, Motor


Autor/es

- Esther Pint� Pag�s. epinto@xtec.cat
- Andrei Cosmin Iordache
- Joan Gom� Rufat


Qué se pretende demostrar

  • Diseñar y posterior construir un prototipo de motor Stirling tipo alfa.
  • Mostrar y explicar el principio de funcionamiento de un motor Stirling tipo alfa.
  • Se trata de un motor térmico de combustión externa de ciclo cerrado que opera por compresión y expansión de un gas, el aire, a dos temperaturas diferentes, de manera que se produce una conversión de energía térmica en mecánica.


Dirigido a

  • Gran Público
  • Primaria
  • Secundaria


Materiales necesarios

  • Dos jeringuillas de cristal de uso sanitario que presenten el mínimo rozamiento con su émbolo o pistón.

  • Dos volantes de inercia conectados entre sí por una biela y una manivela.

  • Un intercambiador de calor

  • Una fuente de energía, en este caso alcohol de 98º

  • Base y soportes de madera.

  • Todos estos materiales pueden verse en la fotografía que se adjunta (fotografías 2 y 3).


Descripción

  • Diseñar y construir un prototipo de motor Stirling tipo alfa.
  • En la construcción de dicho motor hay un punto muy importante. Se trata de minimizar la fuerza de rozamiento entre el pistón y el émbolo. Para ello se ha utilizado una jeringuilla de cristal muy precisa y además se ha tenido que limar varias veces el pistón hasta que éste deslizase dentro del émbolo.
  • Funciona por el trabajo realizado por la expansión y compresión de un gas, el aire. Dicho gas ha de seguir un ciclo de enfriamiento en un foco frío, donde se contrae, y de calentamiento en un foco caliente, en el cual se expande. Por tanto, existirá un gradiente de temperaturas entre los dos focos.
  • El motor Stirling continúa en investigación por la versatilidad de las fuentes de energía que se pueden utilizar y por su rendimiento. Sólo se necesita una fuente de calor externa, como en nuestro caso, el alcohol.
  • Cabe tener en cuenta que el rendimiento de dicho motor se puede incrementar.
  • Para mejorar el rendimiento de dicho motor se podrían tener en cuenta los siguientes aspectos:
    • Utilizar un intercambiador de calor mucho más eficiente
    • Aislar una parte del motor para trabajar entre permitir el trabajo adiabático.


Existe alg�n riesgo

  • El motor descrito anteriormente no presenta ningún riesgo.
  • Sólo cabe tener en cuenta que si está mucho rato funcionando se pueden dañar algunas de sus partes por calentamiento.


Imágenes

 


Enlaces



Observaciones

Destacar que uno de los puntos más importante para que el motor funcione es minimizar el rozamiento entre el émbolo y pistón.