DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN MOTOR STIRLING TIPO ALFA.

Autores:

- Esther Pintó Pagès. epinto@xtec.cat
- Andrei Cosmin Iordache
- Joan Gomà Rufat

    • 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.

    ¿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).

    Riesgos:

    • 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.

    Enlaces:

    Observaciones:

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