Cam stirling

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por Enseñar » 14/09/20, 13:19

Bjr todo el mundo,
Publico esta investigación resumida relativa a un Striling que funciona con levas, sin saber en qué categoría alfa / beta / gamma clasificarlo ...

Stirling.jpg

La fuente caliente consta de 2 lados con aletas (rojo brillante + rojo), el pistón móvil de 2 lados con aletas (rosa, azul claro) separados por un aislante, y finalmente la fuente fría de 2 lados con aletas (azul y azul ultramar). ). La fuente de frío se perfora para permitir el paso de las varillas movidas por la leva del pistón. Solo dibujé 2 varillas y una leva de 2x180 °, pero idealmente tomaría 3 y una leva de geometría tripe de 3x120 ° ...

El ciclo teórico de Stirling se caracteriza por calentamiento isocórico, expansión isotérmica, enfriamiento isocórico y finalmente compresión isotérmica. La ventaja de las levas es poder gestionar el desplazamiento de los pistones de forma independiente, y por tanto respetar los 4 momentos del ciclo, minimizando las fases intermedias del ciclo real.

La adopción de pistones que tienen una gran superficie de intercambio y contacto hace posible optimizar la transferencia de los intercambios de calor entre la fuente caliente y el pistón "caliente" y la fuente fría y el pistón "frío", y entre ellos y el gas. El volumen muerto es casi cero.

La transferencia de gas entre las zonas fría y caliente se realiza mediante múltiples taladros a través del pistón (para minimizar la caída de velocidad / presión en los taladros) y la zona aislante que separa sus caras caliente y fría.
También debe tenerse en cuenta que no hay regenerador: si el volumen muerto es muy pequeño en comparación con el volumen útil, el regenerador se vuelve inútil.

Aquí, por conveniencia, la camisa no es visible, la fuente de calor está estacionaria, la fuente de frío se mueve, el pistón de doble cara también se mueve de manera más significativa, dependiendo de la relación de compresión prevista.

Claramente, el desplazamiento del pistón y la fuente de frío se realiza de la siguiente manera (lo siento, un video hubiera sido mejor, pero no encontré la manera de incluirlo):
- calentamiento isocórico: el pistón y la fuente fría están estacionarios en una posición intermedia, el pistón frío se enfría al entrar en contacto con la fuente fría, el gas está en el volumen alto, calentado entre las aletas;
- expansión isotérmica: el pistón y la fuente fría descienden al mismo tiempo, el volumen frío permanece cero;
- transferencia isocórica: el pistón se eleva en contacto con la fuente caliente, provocando la transferencia de gas a la zona fría, la fuente fría permanece estacionaria;
- Enfriamiento isocórico: el pistón y la fuente de frío están estacionarios, el gas se enfría al contacto con las aletas frías;
- compresión isotérmica: la fuente fría se eleva, el pistón permanece en contacto con la fuente caliente;
- transferencia isocórica: el pistón desciende en contacto con la fuente fría que permanece estacionaria, el gas pasa a la zona caliente.

La energía mecánica se recupera mediante un volante integrado con las levas.
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