Motorul Stirling

Imagine preview
(8/10 din 1 vot)

Aceasta licenta trateaza Motorul Stirling.
Mai jos poate fi vizualizat cuprinsul si un extras din document (aprox. 2 pagini).

Arhiva contine 1 fisier pdf de 51 de pagini .

Profesor indrumator / Prezentat Profesorului: prof.univ.dr.ing Gheorghe Dumitrașcu

Iti recomandam sa te uiti bine pe extras, cuprins si pe imaginile oferite iar daca este ceea ce-ti trebuie pentru documentarea ta, o poti descarca. Ai nevoie de doar 6 puncte.

Domeniu: Mecanica

Cuprins

1.Istoric- Apariția motorului Stirling ... 5
2.Descriere ... 8
3.Ciclul Motor . 9
4.Aspecte Teoretice ... 11
6.Clasificări ale masinilor Stirling . 17
7.Principalele tipuri de motoare stirling 20
7.1. Alfa Stirling 20
7.2. Beta Stirling 21
7.3. Gama Stirling .. 23
7.4. Motorul Stirling cu pistoane libere . 25
8. Posibile utilizări ale motoarelor stirling 27
8.1 Motoare Stirling pentru autovehicule .. 27
8.2. Motoare Stirling pentru submarine și pentru nave de suprafață . 29
8.3. Erergie nucleară .. 30
8.4.Pompe de caldură . 30
8.5. Generatoare solare de electricitate .. 31
8.6. Instalații frigorifice Stirling - Cryocooler .. 32
8.7. Aplicații de cogenerare (CHP - Combined Heat and Power) . 33
9. Avantajele motoarelor Stirling .. 34
10.Dezavantajele motoarelor Stirling 35
10.1. Dimensiuni și costuri 35
10.2. „Probleme privind puterea și cuplul motor ... 35
10.3. Gazul de lucru ... 36
11.Limite termodinamice de operare pentru Motorul Stirling .. 37
11.1. Cicluri teoretice simplificate. 37
4
11.2.Cauzele Ireversibilității .. 40
11.3Arderea combustibilului . 41
11.4. Pierderi de caldură prin izolația circuitului exterior cald .. 41
11.5. Pierderea de exergie prin fluidul evacuat după procesul de încalzire al motorului .. 43
11.6. Pierderea de exergie prin transferul de caldură la diferență finită de tempertură in WHE 43
11.7. Pierderea de exergie prin frecarea de-a lungul circuitului exterior de fluid fierbinte ... 43
11.8.Pierderea de exergie prin transferul de caldură la diferenta finită de tempertură în IHE .. 44
11.9. Pierderea de exergie prin transferul de caldură la diferentă finită de tempertură in CHE 44
12.Proiectare 3D CATIA ... 47
13.Concluzii ... 50
14.Bibliografie ... 51

Extras din document

1.Istoric- Apariția motorului Stirling

Mașina cu aer a lui Stirling (cum a fost denumită în cărțile din epoca respectivă) a fost inventată de clericul Dr. Robert Stirling și brevetat de el în anul 1816. Data la care s-a încetățenit denumirea simplificată de motor Stirling nu este cunoscută, dar poate fi estimată spre mijlocul secolului XX când compania Philips a început cercetările cu fluide de lucru altele decât aerul (în instrucțiunile de utilizare MP1002CA este încă denumită ca 'motor cu aer').

Tema principală a brevetului se referea la un schimbător de căldură pe care Stirling l-a denumit "economizor" pentru că poate contribui la economisirea de carburant în diferite aplicații. Brevetul descria deci în detaliu utilizarea unei forme de economizor într-o mașină cu aer, care în prezent poartă denumirea de regenerator.

Prima mașină Stirling a fost un motor și a fost brevetată în anul 1816. Motorul folosea ca agent de lucru aerul și era dotat și cu un recuperator de căldură (deși acest recuperator era subdimensionat față de recuperatoarele motoarelor actuale). Scoțianul Robert Stirling (1790 -1878), inventatorul acestui motor, l-a construit și, în anul 1818, l-a pus în funcțiune. Motorul ardea cărbune, furniza 2 cai putere și era folosit pentru pomparea apei dintr-o carieră de piatră.

Brevetele ulterioare ale lui Robert Stirling și ale fratelui său, inginerul James Stirling, se refereau la diferite îmbunătățiri aduse construcției mașinii originale, printre care ridicarea presiunii interne ceea ce a condus la creșterea semnificativă a puterii, astfel încât în anul 1845 sau putut antrena toate utilajele topitoriei de oțel din Dundee.

Schema constructivă a primului motor Stirling (1818):

1 - focar; 2 - cameră caldă; 3 - cilindru; 4 - piston cald;

5 - schimbător de căldură regenerativ; 6 - cameră rece; 7 - piston rece; 8 - suporți

Pe lângă economisirea de carburanți, inventatorii au avut în vedere și crearea unui motor mai sigur decât motorul cu abur la care în aceea vreme cazanul exploda ușor (din cauza materialelor de proastă calitate și a diferitelor tehnologii de atelier utilizate la vremea respectivă), adeseori cauzând accidente, și chiar pierderi de vieți omenești. Cu toate acestea obținerea unui randament mult mai ridicat cu motoare Stirling, posibil prin asigurarea de temperaturi foarte mari, a fost limitată multă vreme de calitatea materialelor disponibile la acel moment, iar cele câteva exemplare construite au avut o durată de viață redusă.

Defecțiunile din zona caldă a motorului au fost mai frecvente decât se putea accepta, totuși având urmări mai puțin dezastruoase decât explozia cazanului unei mașini cu aburi. Cu toate că în cele din urmă a pierdut competiția cu mașina cu aburi în ceea ce privește locul de motor de acționare a utilajelor, la sfârșitul secolului XIX și începutului de secol XX, au fost fabricate în schimb un număr mare de motoare Stirling cu aer.

Renașterea interesului pentru motoarele Stirling se plasează în deceniul al patrulea al secolului trecut, când inginerii de la firma Philips au început proiectarea unui mic motor termic policarburant silențios destinat pentru antrenarea unor generatoare electrice care să încarce bateriile de acumulatoare ale stațiilor radio de emisie - recepție din zonele izolate. Utilizând materiale și tehnologii moderne, inginerii firmei Philips au adus motorul inventat de Robert Stirling la performanțe tehnice absolut remarcabile. De exemplu, randamentul efectiv al unui astfel de motor depășea 40%.

Fisiere in arhiva (1):

  • Motorul Stirling.pdf

Bibliografie

1.Introducere in masini Stirling - Homutescu Vlad Mario Editura CERMI Iasi 2003
2.TERMODYNAMIC OPERATING LIMITS FOR A STITLING ENGINE-Gh Dumitrașcu ,Bogdan Horbaniuc,D Costin, Bul. Inst. Poli. Iasi 1997
3. Motoare termice -Florian Ion PETRESCU & Relly Victoria PETRESCU USA 2011
4. http://www.transformacni-technologie.cz/en_33.html
5.https://ro.wikipedia.org
6. https://www.real-world-physics-problems.com/stirling-engine.html
7. http://www.sincos-plus.com/ro/alternate-energy-ro/stirling-engine-ro