Proyecto stirling-2010-ies-leonardo-da-vinci

El motor Stirling I.E.S. Leonardo da Vinci –Majadahonda-

LA MÁQUINA OLVIDADA RESCATADA PARA EL FUTURO

EL MOTOR STIRLINGDISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y ANÁLISIS EXPERIMENTAL

I.E.S. Leonardo Da VinciAvda. Guadarrama, nº42 - 28220 Majadahonda -Madrid-

Tel.: 91 638 74 23 - Fax: 91 638 75 [email protected]

http://www.iesleonardodavinci.es/

TutorRaúl Baños

[email protected]

Miembros del equipo (1º de Bachillerato)Carlos LlavePablo Clausó

Eduardo MatellanesCarlos Martínez-Abarca

Concurso espacial INTA 2010


Nota preliminar del tutor del proyecto:

El presente dossier pretende ser un trabajo no sólo de

investigación teórica sino también de experimentación práctica. Ha

sido llevado a cabo por un grupo de cuatro alumnos de 1º de

bachillerato durante un período de tres meses en el taller de

tecnología y el laboratorio de física del instituto.

El objetivo final ha sido el diseño, la construcción y el análisis

experimental de una máquina térmica prácticamente olvidada

desde principios del siglo XX y que en los últimos años ha

resucitado como una de las posibles soluciones a los problemas

energéticos mundiales.

Dado el excepcional rendimiento del motor de aire caliente que

ideó Robert Stirling, sus aplicaciones al mundo espacial son

estudiadas por universidades y agencias como la NASA o la ESA

como alternativa factible para solucionar el problema de

abastecimiento energético en satélites y asentamientos humanos

fuera de nuestro planeta.

Una forma de producir energía de manera sencilla, barata, sin

apenas mantenimiento técnico y con un magnífico poder para

transformar la energía.

El proyecto se completa con el diseño de una página web donde se

ha incluido toda la información de este dossier además de un

vídeo con el proceso de construcción de nuestro motor Stirling

experimental, invitamos pues a los evaluadores de este trabajo a

visitar nuestra web:

www.proyectostirling2010.tk

Raúl Baños



Indice

1. Introducción

2. Historia.

3. Principios de funcionamiento.

4. Tipos de motores de aire caliente.

5. Aplicaciones pasadas, actuales y futuras.

6. Construcción de un motor gamma Stirling.

7. Datos experimentales.

8. Conclusiones y bibliografía.

1. Introducción.El fenómeno físico de la expansión del aire caliente fue ya utilizado en tiempos de los

egipcios para desarrollar trabajo mecánico, accionando de esta manera trampillas,

puertas y pesadas cargas, pero fue en la revolución industrial cuando las máquinas

llamadas “térmicas” se estudiaron, desarrollaron y aplicaron de manera general.

El Motor Stirling objeto de nuestro estudio es un

tipo de motor térmico y como tal, genera trabajo

mecánico a partir de la diferencia de

temperaturas entre dos focos.

La actual preocupación medioambiental y la

cada vez más acuciante escasez de recursos

energéticos de carácter fósil ha hecho que se

haya rescatado del olvido este genial artilugio

como una de las posibles soluciones a tales problemas dado su excepcional rendimiento.

2. Historia.Robert Stirling fue un clérigo Escocés que, heredando el interés de su padre por la

ingeniería, diseñó en 1816 un motor térmico que funcionaba sin peligro de las explosiones

y quemaduras que tenia la maquina de vapor. Posteriormente sería el francés Sadi Carnot

el que hiciera una interpretación teórica de su funcionamiento para comprender el



fenómeno de producir fuerza motriz partiendo del calor que fluye entre dos focos a distinta

temperatura.

Si bien en potencia no podía competir con la, famosa por entonces, máquina de vapor, era

el motor de Stirling una máquina mucho más sencilla, barata y segura y se aseguró un

campo de aplicación allí donde la fuerza no fuera un factor tan decisivo diseñándose así

ventiladores y bombas de agua basadas en el principio de la expansión y la compresión

del aire.

3. Principios de funcionamiento.El principio básico del funcionamiento del motor

ideado por Stirling es calentar y enfriar un medio

de trabajo, ya sea aire, helio, hidrógeno o

incluso alguna clase de líquido. Al calentar el

medio de trabajo, conseguiremos que

incremente su volumen, y se aprovechará ese

movimiento para desplazar una parte del motor.

Posteriormente, enfriaremos de nuevo el medio

de trabajo, reduciendo su volumen, y

consiguiendo que el motor vuelva a la posición

inicial. El motor trabajará siempre con el mismo

medio de trabajo, por lo que el motor debe ser

hermético. Imagen: http://www.moteur-stirling.com

En nuestro diseño, aplicamos calor en la parte inferior, y frío en la parte superior a un

recipiente hermético que contiene el medio de trabajo (aire), y un pistón desplazador, para

mover el aire de una zona del recipiente a otra. Al aplicar calor a la base del recipiente, y

con el pistón desplazador en la parte opuesta (arriba), aumenta la temperatura del aire,

por lo que según la ley general de los gases aumenta la presión, empujando una

superficie elástica, mediante la cual conseguiremos movimiento. Este movimiento de la

superficie elástica se transmitirá a un cigüeñal, que a su vez irá conectado al pistón

desplazador con en ángulo de noventa grados, de forma que, al subir la superficie elástica

el pistón desplazador baje y desplace el medio de trabajo de la parte caliente del

recipiente a la parte fria, lo que hará que disminuya el volumen y la presión del medio de

trabajo, por lo que la superficie elástica volverá a su estado inicial, completando el

recorrido del cigüeñal. Al volver a la posición inicial, volverá a subir el pistón desplazador,

desplazando el medio de trabajo de nuevo a la parte caliente del recipiente, aumentando


http://www.moteur-stirling.com/


su volumen, la presión, y repitiendo el proceso.

El ciclo termodinámico del motor de Stirling visto en la gráfica de presión contra

volumen, se compone de dos procesos isotermos (se mantiene constante la temperatura)

y de dos procesos isócoros (se mantiene constante el volumen), veamoslo en detalle:

Si partimos por ejemplo de la situación en la que el pistón desplazador se encuentra en la

posicion más baja, el aire se encontrará por competo en la cámara fría del cilindro,

supongamos pues que esas condiciones son de temperatura T1, volumen V1 y presión

P1. Ahora el pistón desplazador comienza subir y en consecuencia el aire comienza a ser

enviado a la parte caliente del cilindro [trazo A, isócoro], se supone que este proceso se

hace a volumen constante y por lo tanto cuando ya está todo el aire en la parte caliente

las condiciones son de volumen V1, de temperatura T2 (mayor que T1) y de presión P2

(mayor que P1). El aire, al estar más caliente y con mayor presión comienza a

expansionarse generando trabajo mecánico [trazo B, isoterma], al expandirse su volumen

pasa a ser V2 (mayor que V1) y su presión desciende a P3 sin embargo mantiene su

temperatura T2.

Llegado este punto el pistón desplazador comienza de nuevo su recorrido descendente y

envía de nuevo todo el aire a la parte fría del cilindro sin cambiar el volumen V2 [trazo C,

isócoro], la temperatura baja a T1 y la presión a P4. Por último volvemos al punto de

partida del ciclo al comprimirse el aire manteniendo su temperatura T1 y reduciendo su



volumen a V1 y con presión P1 [trazo D, isoterma]. De esta manera comienza el ciclo de

nuevo.

El diagrama Presión-Volumen aporta

la ventaja de poder “ver” gráficamente

el trabajo externo desarrollado por la

máquina pues coincide con el área

encerrada en el ciclo (al multiplicar

presión por volumen las unidades

físicas resultantes son de trabajo).

Cuanto mayor sea el área del ciclo

mayor es la potencia del motor de lo que se puede deducir que a mayor diferencia de

temperaturas entre los focos mayor es la distancia entre las dos isotermas y por lo tanto

mayor es la potencia del motor, esto es precisamente lo que queremos demostrar en

nuestro experimento que posteriormente describiremos.

El rendimiento de un motor térmico es la porción de energía calorífica que es

transformada en energía mecánica. Entendiendo que el calor es la energía que fluye entre

dos focos a distinta temperatura podemos poner pues que:

donde W es el trabajo obtenido y Qc el calor que fluye del foco caliente al frío

(en el gráfico Qf es la parte del calor que llega al foco frío y que no puede ser

transformada en trabajo).

Lo ideal, evidentemente sería un motor con rendimiento 1 (esto es, del 100%) de manera

que todo el calor se transformase en trabajo y nada se “desperciciase”, sin embargo

existe un principio físico que demuestra que esto es no sólo prácticamente

sino también teóricamente imposible y a lo máximo que se puede llegar en

teoría es a tener un rendimiento de que sigue esta expresión:

donde Tf y Tc son las temperatura del foco frío y caliente respectivamente (* omitimos

demostración de ello por escaparse a nuestro nivel de física y matemáticas). Como es

obvio deducir, para que el rendimiento sea lo más próximo a 1 necesitaríamos llevar al

infinito la temperatura del foco caliente, lo cual es imposible. Por lo tanto nos tenemos que

conformar con rendimientos menores del 100% siempre.

El motor Stirling, al menos en teoría, es capaz de alcanzar este rendimiento máximo y es

ahí donde radica su verdadero valor de aplicación.


c

f

TT

−= 1η

cQW=η


4. Tipos de motores de aire caliente.

Todos los motores Stirling tienen un funcionamiento similar, pero se pueden clasificar en

diferentes tipos según la posición del pistón de potencia y el desplazador.

Los tres grupos en los que se pueden diferenciar estos motores son:

- Motores de tipo beta: Este tipo de motor fue el diseño original que hizo Robert

Stirling. Consta de un cilindro con dos zonas, una caliente y otra fría. En el interior

del cilindro también se encuentra un desplazador que posibilita el movimiento de

aire, y concéntrico con este, se encuentra el pistón de potencia, que está

desfasado a 90º respecto al desplazador.

Este tipo de motor es el más eficaz, pero también el más complejo y voluminoso.

Imagen: http://web.mit.edu

- Motores de tipo alfa: Este motor fue diseñado por Rider. Este tipo, a diferencia del

tipo beta, tiene dos cilindros, uno donde se sitúa la zona fría, y otro donde se sitúa

la caliente. En cada cilindro, hay un pistón que está desfasado a 90º del pistón del

otro cilindro. Los cilindros están conectados entre sí

por un cigüeñal, que hace que la relación

potencia/volumen sea bastante alta. El mecanismo

de este tipo de

motor es bastante

sencillo, pero es

complicado que no

se escape el aire, sobretodo en el cilindro caliente,

ya las altas temperaturas deterioran los

materiales.Imagen: www.wikipedia.com



- Motores de tipo gamma: Este motor es muy parecido al de tipo beta, pero es más

sencillo de construir. Lo que diferencia al beta y al gamma es que el gamma tiene

el pistón de potencia y el desplazador en diferentes cilindros, que están desfasados

a 90º. Los dos cilindros están unidos por un cigüeñal. Este motor es más sencillo,

pero su potencia es menor que la de tipo beta. Imagen: www.todomotores.cl

- Motor Ringbom: En 1905 Ossian Ringbom

inventó un motor derivado del de tipo gamma, con

una simplicidad mayor, pues el pistón desplazador

no está conectado con el de potencia, sino que

oscila libre movido por la diferencia de presiones y

la gravedad.

Posteriormente se fueron descubriendo pequeñas

modificaciones en el motor Ringbom original, que

posibilitaba un motor muy simple y tan rápido como cualquiera de los motores clásicos

(alfa, beta, gamma).

- Motor de pistón líquido: En este tipo de motor se

sustituye el pistón y el desplazador por un líquido.

Está formado por dos tubos rellenos de un líquidos;

uno de los tubos actúa de desplazador y otro actúa de

pistón. Requiere unos cálculos complicados, y en

algunos casos es necesario un tercer tubo llamado

sintonizador.

-Motor Stirling termoacústico: probablemente es la evolución última de este motor en el

que se simplifica al máximo la mecánica del mismo. No existe el pistón desplazador y por

lo tanto carece del sistema de acoplamiento entre los dos pistones del motor original.

Funciona gracias a ondas de presión que se generan en el cilindro de gas, de ahí el

nombre de “acústico”, merced al calor suministrado en el foco caliente.

5. Aplicaciones.

Aplicaciones inciales del motor Stirling: nació como competencia a la máquina de



vapor, ya que intentaba simplificarla se aplicó en principio a máquinas que

requerían poca potencia ventiladores o bombas de agua. Perdió el interés

después del desarrollo del motor de combustión interna y se ha retomado el

interés estos últimos años debido al gran número de características favorables

que presenta, en concreto su elevado rendimiento.

Coches híbridos: En el sector del

automóvil, se han efectuado muchas

investigaciones y se ha invertido mucho

dinero. Sin embargo, los resultados

obtenidos no son los esperados. Una de

las mayores dificultades para utilizar

motores Stirling en vehículos es que son

muy lentos y que no reaccionan

inmediatamente (cuando te montas en el coche, éste no arranca hasta pasados unos

segundos). La solución puede pasar por construir coches híbridos que utilicen un motor

Stirling, no acoplado directamente a las ruedas, sino acoplados a un generador eléctrico

que a su vez cargue las baterías del coche.

Aplicaciones aeronáuticas: Se estudia la posiblidad de incorporar motores Stirling

aplicados al mundo de la aviación, al menos en teória sus ventajas serían las siguientes:

-Es un motor silencioso lo cuál permite un viaje más cómodo para los viajeros y menos

contaminación acustica para los alrededores.

-Emite muchas menos vibraciones puesto que no hay explosión en los cilindros. Y

también debido a eso el combustible del motor pudría ser mucho menos inflamable y

peligroso en caso de accidente.

-Ya hay estudios que demuestran que a mayor altitud mejora su potencia. A mayor altura

la densidad del aire es menor igual que el rozamiento de la nave, pero los motores

convencionales pierden potencia por culpa de que no cogen aire suficiente para realizar la

combustión, los motores Stirling no tienen ese problema. A esto hay que sumar el hecho



de que alturas mayores, menor es la temperatura del aire y por lo tanto, la diferencia de

temperatura entre focos del motor se incrementaría, aumentando así su rendimiento y

potencia.

Aplicaciones en barcos y submarinos: El motor Stirling es aplicable a los

sistemas de Propulsión en el campo del submarinismo, en concreto la

discreción, como problema principal de los submarinos convencionales. Esta es

la principal preocupación de los países que construyen este tipo de unidades.

Su funcionamiento básico consiste en la transformación de calor generado

externamente en fuerza mecánica y luego en energía por medio de

generadores. En 1988 fue probado operativamente y cumplió satifactoriamente

con las exigencias requeridas para la zona de operaciones en un mar. A partir

de esa fecha el motor Stirling ha sido incorporado en las nuevas

construcciones.

Aplicaciones energéticas: No obstante el verdadero futuro de aplicación del motor de

Stirling está en aprovechar su característica más notable: su rendimiento. Por ello

precisamente, este tipo de máquina térmica es un

magnífico conversor de unos tipos de energía en

otros, en particular resulta muy eficiente para

transformar la energía radiante solar en energía

eléctrica usando un alternador o dinamo como

elemento intermedio: Si disponemos de una

superficie que colecte los rayos solares en forma

de espejo orientable, será muy fácil hacer llegar el

calor a la cámara caliente del motor y éste se

pondrá a funcionar. Al no haber combustión no existe índice de contaminación (gran

ventaja contra otros motores). Sin ir más lejos, en la Plataforma Solar de Almería, se han

construido equipos experimentales y demostrativos de gran rendimiento. conocidos como

Distal y EuroDISH formados por grandes discos parabólicos que reflejan y concentran el

sol hacia un motor Stirling.

Motores Stirling en el espacio: La NASA quiere construir una base en la Luna que dure,

sea estable y capaz de mantenerse por sí misma. Para ello lo más indicado sería utilizar


http://es.wikipedia.org/wiki/Rendimiento_t%C3%A9rmico

http://es.wikipedia.org/wiki/Plataforma_Solar_de_Almer%C3%ADa


energía nuclear ya que esta es ligera y compacta, pero es imposible construir un reactor

nuclear en la Luna. En el Centro Espacial Marshalld de la NASA los científicos e

ingenieros han estado trabajando en cómo encontrar una fuente de energía fiable y que

se pueda utilizar en nuestro satélite. Dado que en este centro hay una instalación que

permite investigar el calor que se produce desde un reactor nuclear a un generador

eléctrico, los cientificos han experimentado el uso de un motor stirling que permite que la

energía calorífica se transforme en trabajo mecánico. Lo que los científicos quieren con

esto es que este motor stirling acompañado de un reactor nuclear reducido que se basa

en la fisión, produzcan unos 40 kilovatios de energía suficiente para alimentar a la base

lunar. La idea de la NASA se hará realidad a principios del año 2012.

De la misma manera las agencias espaciales trabajan en la aplicación del motor Stirling

en satélites que solucionen sus problemas energéticos en órbita incluyéndolos como

elemento intermedio de transformación de la energía entre un reactor de fisión nuclear y

el alternador eléctrico.

Ciclo inverso: El ciclo de refrigeración Stirling es el inverso del motor de aire caliente:

mientras que en el motor, una diferencia de temperatura entre dos focos se traduce en

movimiento, en el refrigerador ocurre precisamente lo contrario: mediante trabajo

mecánico aplicado al dispositivo Stirling se logra conseguir una diferencia de

temperaturas entre dos focos.

Las aplicaciones en este campo son numerosas:

-Medio para enfriar equipos electrónicos e imanes superconductores en

investigación.

-Secado de materiales por congelación.

-Medio enfriador para licuar helio, hidrógeno y nitrógeno.

-Aparatos de refrigeración varios (containers para trasladar productos congelados).

6. Construcción de un motor gamma Stirling.

Planos



Plan de construcción.

Para construir este motor Stirling hemos dividido el trabajo en dos etapas:

Primera: diseñar y montar una estructura de metal que sea óptima para situar

el motor y que soporte cada una de las piezas. Como se puede observar en la

imagen la estructura está formada por una base alargada de 10 cm de ancho y

30 cm de largo, y otra pieza similar colocada verticalmente en medio de la

base. Estas piezas no están compuestas de una sola unidad,sino que hemos

utilizado varias piezas más pequeñas unidas con tornillos y tuercas para formar

otras más grandes.

Segunda, ha sido formar las unidades principales como:

-El pistón desplazador, que está compuesto principalmente por cartón y

una varilla de aluminio.

-El bote, al que hemos incorporado un agujero en el lateral para que

pase el tubo de pvc que lo conecta con el pistón de trabajo y le hemos puesto

una tapa con un orificio en el centro para que pase la varilla de aluminio

uniendo finalmente la tapa y en bote con cinta aislante.

-El pistón de trabajo: el “mecanismo del globo” que dispone de un

recipiente cilíndrico y sin tapa de 10 cm de diámetro con un orificio en el

centro de la parte de abajo por el que entra el tubo que une el bote y este

pistón, de un globo y una varilla de madera que va pegada al centro del globo,

haciendo de enganche entre el globo y el cigüeñal.

-El cigüeñal, que consiste en una varilla de aluminio que hace de eje de:

una pieza metálica y circular de la que sale una varilla más corta que tiene una

polea donde una cuerda de algodón la une con la varilla que sale del bote y ; y

otra pieza metálica circular similar a la anterior pero más pequeña, que une

mediante una varilla de madera en globo con el cigüeñal.

-El volante de inercia: es un listón de DM de 30 cm con una pila en uno

de los extremos que hace de contrapeso.

Por último hemos unido todas las piezas: situando el bote en la base de la

estructura metálica, fijándolo con alambre para que no se mueva con el

desplazamiento del pistón.

Después hemos pegado con pegamento termofusible el pistón de trabajo a un



soporte situado en el lado opuesto del bote.

Más tarde hemos situado el cigüeñal encima de las dos partes anteriores,

fijándolo en la parte más alta de la estructura.

Usando una cuerda de algodón se une el pistón desplazador con el cigüeñal, y

con una varilla de pvc hemos unido el pistón de trabajo con el cigüeñal por el

otro extremo.

Todas las uniones de la estructura y del cigüeñal se han hecho con tornillos y

tuercas, las uniones del bote con masilla, la fijación del pistón de trabajo con la

estructura con pegamento termofusible, y la varilla de pvc y el globo con

pegamento de contacto. Un aspecto constructivo muy importante y

fundamental es el desfase entre los dos pistones de la máquina, en la siguiente

gráfica lo hemos representado: en azul está representado el movimiento del

pistón desplazador y en rojo el movimiento del pistón de potencia; como se ve,

ambos movimientos han de estar desfasados 90º.

Constructivamente hemos cuidado que el pistón desplazador sea lo más ligero posible,

que el globo no esté demasiado tenso. El volante de inercia, por su parte ha de ser lo

bastante pesado como para perpetuar el movimiento pero no tanto como para impedirlo.



• Hoja de materiales

Para la estructura:50 tornillos52 tuercas1 bote de aluminioPlanchas perforadas de acero (mecano)1 manguera de plástico1 tubo rígido de PVC2 poleas1 cuerda1 listón de DM (36 cm.)1 goma1 pila (contrapeso)3 varillas roscadasalambre

Para la base:3 tablas de aglomerado

Para los pistones:1 varilla de aluminio de 2mm diám.cartónpapel de aluminio1 tapón de PVC1globo

Acabados:cinta aislantepintura (roja y plateada)lubricantemasillapegamento termo fusible

Herramientas:tijerasalicates (universal y de corte)pistola termo fusiblemartillotaladradoradestornilladorllave fijallave inglesareglastermopartacómetro láser

Problemas encontrados

Al construir nuestro motor Stirling encontramos una serie de fallos que

tuvimos que ir solucionando. El primero de ellos fue que utilizamos un diseño

en el que había mucho rozamiento. Más tarde tuvimos que cambiar la

estructura varias veces. Otro problema fue que pusimos un volante de inercia

muy pequeño y que pesaba poco por lo que no realizaba bien su función.

También el bote estaba mal fijado y se movía. Otro problema que tuvimos que

solucionar fue que el pistón desplazador se desintegró por las altas

temperaturas y debido al material utilizado que también tuvimos que cambiar.

Uno de los grandes inconvenientes fue que el aire se escapaba y tardamos

bastante en darnos cuenta dónde estaba la fuga. También tuvimos que lubricar

el orificio por el cual pasaba la varilla del pistón desplazador. Lo último que

tuvimos que cambiar fue la unión entre el cigüeñal y la varilla del pistón



desplazadorera metálico y pesaba mucho por lo que decidimos sustituirlo por

una polea.

7. Datos experimentales.Descripción del experimento: Nuestro objetivo es demostrar experimentalmente la

relación entre la diferencia de temperaturas entre los focos de la máquina térmica y la

potencia desarrollada, es decir, su velocidad.

Materiales e instrumentos: Motor Stirling experimental, camping-gas de propano,

tacómetro láser, termómetro digital para altas temperaturas, termómetro de mercurio con

rango -10ºC – 50ºC, cronómetro y soportes.

Procedimiento: Tomar muestras de los instrumentos de medida cada 15 segundos a

medida que la temperatura de los focos de la máquina va cambiando.

Resultados:Tabla de datos


Muestreo cada 15 s. Temperatura del foco caliente (ºC) Temperatura del foco frío (ºC) Difeencia de temperaturas Velocidad de giro (r.p.s.)1 20,8 5 15,8 02 28,9 5 23,9 03 35,7 5 30,7 04 46,8 5 41,8 05 57,9 5 52,9 06 66,7 5,5 61,2 557 80 5,5 74,5 648 91,5 5,5 86 669 100 5,5 94,5 7010 108 5,5 102,5 8111 118 5,5 112,5 8512 129 6 123 9513 138 6 132 9814 145 6 139 10015 154 6 148 10116 155 7 148 10217 161 7 154 10218 164 7,5 156,5 10119 169 7,5 161,5 10020 171 8 163 10621 172 9 163 11022 178 10 168 11023 175 10 165 10824 181 10,5 170,5 11125 188 10,5 177,5 11226 187 11 176 11727 195 14 181 12328 218 15 203 12329 219 16 203 12530 217 17 200 12131 220 11 209 12332 221 10 211 12433 230 11 219 12534 231 11 220 12535 230 15 215 12436 223 17 206 12037 227 18 209 12438 234 19 215 12339 236 20 216 12040 239 21 218 12141 240 22 218 12242 230 24 206 10343 225 24 201 9944 220 24 196 8845 216 24 192 046 209 24 185 0



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 460

50

100

150

200

250

Diferencia de temperatura - Velocidad de giro

Muestreo cada 15 s.

ºC /

rps

12

34

56

78

910

1112

1314

1516

1718

1920

2122

2324

2526

2728

2930

3132

3334

3536

3738

3940

4142

4344

4546

0

50

100

150

200

250

300

Temperatura de foco caliente / Velocidad de giro

Temperatura del foco caliente (ºC)Velocidad de giro (r.p.s.)

Muestreo cada 15 s.

ºC /

rps


8. Conclusiones y bibliografía

Tal y como muestran los datos experimentales, la diferencia de temperaturas

es el factor fundamental en la velocidad del motor. A más diferencia de

temperaturas, mayor es el áera del ciclo termodinámico en la gráfica P-V y por

lo tanto mayor es el trabajo desarrollado, trabajo que se invierte en aumentar

la energía cinética del motor, esto es, su velocidad.

Como puede comprobarse en la gráfica, hemos detectado experimentalmente

la diferencia de temperaturas "umbral" a partir de la cual el motor comienza a

moverse. Conforme la diferencia de temperaturas entre focos va aumentando,

la velocidad del motor aumenta lentamente.

Fuentes:

http://www.todomotores.cl

http://www.ecotec2000.de

http://www.moteur-stirling.com

http://personales.able.es/jgros/

http://www.bekkoame.ne.jp/~khirata/english/howwork.htm

http://auto.howstuffworks.com/stirling-engine2.htm

http://www.wikipedia.org

http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/maquinastermicas/index.html

http://www.youtube.es (varios vídeos explicativos)

http://ventanadelaciencia.blogspot.com/2007/12/el-motor-stirling-en-aplicaciones-de.html

Vídeo de nuestro proyecto: www.proyectostirling2010.tk



http://ventanadelaciencia.blogspot.com/2007/12/el-motor-stirling-en-aplicaciones-de.html




http://www.moteur-stirling.com/

http://www.ecotec2000.de/

http://www.youtube.es/


http://www.wikipedia.org/

http://auto.howstuffworks.com/stirling-engine2.htm

http://www.bekkoame.ne.jp/~khirata/english/howwork.htm

http://personales.able.es/jgros/

http://www.todomotores.cl/

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