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Discussione: Nuova architettura stirling.. forse

  1. #41
    Appassionato/a

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    Ciao Stranamore, come hai detto tu il mio è un concept ed in questo ha di buono che non ha dimensioni definite. Nel caso specifico non ha nemmeno vincoli specifici (dimensioni derivate da altre). L'elemento un po' delicato da ingegnerizzare è il moto da te definito "campanario" ma ho già in mente come può essere sostituito da uno uno po' più tollerante.
    Per quel che riguarda l'autostart io parto della considerazione che l'insieme è bistabile (ha due punti di minor energia potenziale del "batacchio") quindi, in quiete uno dei pistoni di potenza sarà al PMS con la camera collegata dalla parte calda. Dando calore al sistema, il fluido nella camera calda si espande muovendo il pistone dal PMS al PMI e cosi si inizia il ciclo.
    Per la pratica.. ci stiamo attrezzando!

  2. #42
    Seguace

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    IlioM , se ti serve questo è uno stirling autoavviante in gamma :
    Stirling Steele Welcome Page , ci sono i disegni in vendita .
    Ciao . Spartano .

  3. #43
    Appassionato/a

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    *** Citazione integrale rimossa. Violazione art.3 del regolamento del forum. nll ***

    No grazie... conosco già.
    Comunque lo stirling che indichi dimostra che avendone uno in posizione giusta il motore si avvia, e se ne hai 4 sfasati di 90° uno sicuremente ce ne!
    Vorrei rimarcare che la mia architettura, in quiete e a senza delta T, riporta/disloca sempre un pistone al PMS e l'altro al PMI con le camere in fase positiva (espansione per il 1°,contrazione per il 2°) ed è per questo che io ritengo che sia autoavviante.
    Ciao
    Ultima modifica di nll; 15-09-2013 a 22:57

  4. #44
    Appassionato/a

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    Ho rivisto le fasi dei dislocatori e mi sono accorto che sono perfettamente sfasate di 90° come in tutti gli stirling.
    Il movimento ad "onda quadra" mi ha portato fuori strada in quanto avviene nell'intorno dei PMS e PMI e non gradualmente come per i meccanismi biella manovella.

  5. #45
    Appassionato/a

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    Come si può vedere nel filmato di youtube esistono e funzionano stirling bicilindrici sfasati di 180° Precision Twin Cylinder Stirling Engine - YouTube

  6. #46
    Seguace

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    Ciao IlioM, ben tornato.
    Si simili stirling esistono, ma non sono comunque autoavvianti.
    Perlomeno quelli cinematici.
    Se invece elimini il collegamento del displacer e lo configuri come Ringbom, cioè movimentato dalle differenze di pressioni, puoi renderli autovvianti.
    La differenza la fa la sezione dell'asta del displacer ringbom. Quella sezione crea, a pari pressione sulle due faccie, una differenza di forza applicata sulle due facce. Questa differenza di forza muove il displacer amplificando i traferimenti di fluido e alla fine, dopo un periodo di oscillazione, si muove anche il pistone di potenza.
    Un buon esempio lo puoi trovare qui: Self-starting stirling engine! - YouTube
    Ma ce ne sono tanti altri.
    Un buon esercizio intellettuale, e che potrebbe avere risultati ottimi, potrebbe essere pensare ad un manovellismo campanario che lasci il displacer libero di oscillare nella parte centrale della sua corsa.
    Se ben pensato potrebbe portare ad uno stirling autovviante ma con il vantaggio del boost cinematico ai punti morti al movimento del displacer.
    Il calore è una gran cosa se non ti trovi nel deserto e sai come utilizzarlo.

  7. #47
    Appassionato/a

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    Grazie Stranamore, Le tue disamine sono illuminanti per me. Tra le righe mi hai detto che la forza generata dalla prima espansione del fluido potrebbe non essere sufficiente per innescare la fase successiva (cambiare la posizione al displacer).. e ci sta tutto. Se poi alla parte "fredda" non viene abbassata la temperatura da quella iniziale, e quindi non c'è una contrazione bensì una compressione, si ha un ulteriore necessità di energia. Sempre tra le righe ho letto che lo stallo può essere superato facendo partire il motore con "impulsi" ripetuti... e qui ci devo lavorare. Dato che sei molto ferrato in materia, per quanto ho potuto leggere, sai se è stata presa in considerazione una "distribuzione" del displacer di tipo ipocicloide (anziché rombica, Ross, ecc) Ciao

  8. #48
    Seguace

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    cosa intendi con ipocicloide?
    di manovellismi ne ho visti tanti.
    Se intendi quella curva ottenuta con due cerchi che ruotano uno dentro l'altro devo dire che in campo MCI si è vista.
    Ci sono anche in giro dei brevetti che la sfruttano per variare il rapporto di compressione del motore.
    In sostanza si sotiuisce la biella con un'ast arigida attaccata ad un ingranaggio che ruota all'interno di un'altro che fa da albero motore .
    Ma per il displacer quello che conta è la fase con il pistone di potenza e poi, teoricamente, la possibilità di fermarsi ai punti morti mentre si esauriscono le fasi di espansione e compressione.
    E' quello che fa un Ringbom Overdriven. Per quello che mi sono permesso di consigliartelo.
    Un displacer che funzionasse così, ma che quando arriva ai punti morti becca anche la spinta iniziale di un azionamento campanario sarebbe fantastico. Perchè il motore sarebbe autoavviante, e le spinte iniziali ai punti morti, una volta che il motore è avviato, vincerebbero le inerzie all'inversione del moto rendendo il motore più capace di prendere i giri.
    Non penso che sia difficilissimo integrare il concetto nel tuo motore. Io non ho avuto il tempo di mettermici a riflettere.
    Ma credo che sia possibile.
    Il calore è una gran cosa se non ti trovi nel deserto e sai come utilizzarlo.

  9. #49
    Appassionato/a

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    Per ipocicloide intendo (quello che dici tu) un manovellismo che potrebbe guidare il piede della biella del displacer descrivendo un "quadrato" anziché un cerchio.
    Sostituendo la biella con un accoppiamento ad asola (come quello in figura ) il displacer stazionerebbe molto di più in posizione favorevole.
    Per il Ringbom ci sto pensando, ma il fatto che abbia una tenuta più grande e obbligatoriamente dalla parte calda.. mi disturba molto.
    Al di là di questo, con un Ringbom si potrebbe pensare di usare uno scappamento per invertire le posizioni dei displacer.
    Per l'autoavviamento, l'architettura twin ha il vantaggio che rende ininfluente la gravità e quindi nulla la forza da esercitare per vincerla, cosa invece da tenere presente in un monocilindrico.
    Grazie, è un piacere parlare con te.
    Ultima modifica di IlioM; 20-09-2013 a 10:46

  10. #50
    Appassionato/a

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    Wink una bella idea.. forse.

    è tanto tempo che rimugino se esternare la mia idea o provare a svilupparla in proprio, consapevole del fatto che ci sono tanti pro e tanti contro.
    Dato che non ho sufficienti conoscenze tecniche per valutare profondamente la bontà della mia idea, nonché l'originalità, proverò ad esporla sperando che, se risultasse buona, chi la sfrutterà si ricordi di me.. e magari mi offra una opportunità di guadagno.. cosa di cui ora sono un po' a corto.
    Passiamo all'idea.
    Come più volte ribadito nel forum la potenzialità dell'architettura stirling risiede principalmente nella rigenerazione.
    Quindi migliorando la rigenerazione si ha un rendimento generale migliore.
    Sopra ho esposto e linkato il fatto che è possibile accoppiare due stirling gamma sfasati i 180°.
    Quindi quando lo stirling "A" è in massima pressione, il pistone di potenza "A" sta nel PMS, mentre nello stirling "B" avviene esattamente l'opposto (min Press. e PMI)
    L'idea consiste nell'aprire una luce di travaso nell'intorno del PMS (dei due pistoni) che metta in comunicazione i due stirling.
    Questo ha l'effetto di normalizzare quasi istantaneamente la pressione tra i due stirling e di trasferire fluido caldo nello stirling con il fluido freddo.
    Fluido che si dovrà riscaldare per la seconda metà del ciclo.
    Ho anche molte altre idee per migliorare la realizzazione finale, ma non sono fondamentali, secondo me, come quella sovraesposta.
    un saluto a tutti

  11. #51
    Seguace

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    Predefinito Spiegazione

    Ciao IlioM, bentrovato.Nonho capito molto dalla spiegazione.Se ho capito giusto vuoi collegare i due punti morti superiori.Non penso che si ricavi molto se non la perdita di pressione del primo.Comunque due stirling collegati fluidodinamicamente non sono una novità.Cercati del materiale sulla macchina di Veillumier (ammesso che si scriva così).E' fatta proprio cosi. Il primo serve a comprimere il fluido del secondo.Si usa come pompa di calore.
    Il calore è una gran cosa se non ti trovi nel deserto e sai come utilizzarlo.

  12. #52
    Appassionato/a

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    No, non mi sono spiegato a degnamente... ecco perché mi vengono meglio i disegni.
    i due stirling sono quasi sempre distinti e separati solo nell'intorno del PMS c'è un travaso del fluido, proprio nel punto di massimo delta P tra i due. Il travaso avviene tra il PMS di uno e il volume spazzolato dal displacer dell'altro. Si ha un travaso 2 volte al giro, prima in un verso e poi nell'altro. Il fluido passa dalla parte calda, che si deve raffreddare, alla parte fredda, che si deve riscaldare (rigenerazione per miscelazione).
    faccio un disegno?

  13. #53
    Seguace

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    Aspetto il disegno. Ma non dimenticare che in uno stirling tutti gli spazi sono collegati in un unico circuito. Non puoi trasferire solo calore, ma obbligatoriamente anche pressione.
    Il calore è una gran cosa se non ti trovi nel deserto e sai come utilizzarlo.

  14. #54
    Appassionato/a

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    Wink


    il disegno non è perfettamente calzante in quanto il pistone di potenza è collegato alla parte fredda e non alla parte calda.
    Hai ovviamente ragione sulla pressione... infatti è un effetto voluto equilibrare "istantaneamente" la pressione nei due stirling sfasati di 180°

  15. #55
    Appassionato/a

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    Con mio grande rammarico ho visto che la mia idea "rivoluzionaria" non ha destato il benchè minimo sussulto.
    Allora mi sono chiesto il perchè... e forse ho capito.
    Vediamo se con una animazione calzante riesco a smuovere qualche curiosità.
    st.gif

  16. #56
    Seguace

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    Non è un problema di sussulti ma penso solo di tempo a disposizione.Però guardando l'animazione mi viene un sospetto. Non è che senza volerlo hai reinventato la macchina di Veillumier?Nulla di male, è un concetto utile. Ma più che un motore è una pompa di calore "motorizzata" con uno strling.
    Il calore è una gran cosa se non ti trovi nel deserto e sai come utilizzarlo.

  17. #57
    Appassionato/a

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    Predefinito

    Sappiamo tutti e due che, concettualmente non c'è differenza tra un motore esotermico e una pompa di calore. Il primo è il "reverse" dell'altra, Con il primo estraggo lavoro da un delta T con l'altra creo un delta T immetendo lavoro. è emblematico che per avvicinarsi allo zero assoluto si adoperi un revese stirling come pompa di calore.
    Non ho trovato nulla sotto Veillumier... e potrei tranquillamente aver riscoperto per l'ennesima volta l'acqua calda, stante ma mia ignoranza in materia.
    Spero che adesso, con l'animazione, sia chiaro che i due stirling gamma sono messi in comunicazione solo nel PMS dei due pistoni di potenza.
    Scusa Stranamore, mi spiegeresti come funziona/dovrebbe funzionare la macchina/pompa di calore di Veillumier? ;-)

  18. #58
    Seguace

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    Predefinito La macchina di vuilleumier

    La colpa del fatto che non l'hai trovata è mia. Avevo scritto male il nome. Cerca su google con la stringa: "Stirling vuilleumier" E vedrai che troverai a primo colpo. È anche conosciuta come stirling duplex. Si tratta per l'appunto di due macchine di stirlin accoppiate fluidodinamicamente con un tubo per scambiare pressione e temperatura. Se fornisco calore ad una l'altra trascinata fa da pompa di calore. La particolarità è che il calore che mi ritrovo nel circuito a bassa temperatura (80 gradi) è di più di quello che ho messo dentro al primo stirling. I COP non sono altissimi ma c'è comunque un effetto moltiplicatore del calore. Da cui l'interesse per questa soluzione.
    Il calore è una gran cosa se non ti trovi nel deserto e sai come utilizzarlo.

  19. #59
    Appassionato/a

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    Predefinito

    Grazie Stranamore, non si finisce mai di apprendere.
    Da quello che ho potuto intuire (approfondire costa molto di più) la macchina di Vuilleumier è una pompa di calore formata da due dislocatori/pistoni di dimensioni diverse, e opportune, sfasati di 90° dove il fluido di lavoro "concentra" il calore. Non ha un grande rendimento ma ha il vantaggio di concentrare il calore.
    Il fluido fluisce "liberamente" per tutta la macchina e viene guidato delle differenze di pressione generate.
    Nel mio concept no, i due stirling sono separati la maggior parte del tempo e solo nell'intorno del PMS, lo stirling caldo/espanso invia fluido a quello freddo/contratto. Questo avviene ogni 180° prima l'andata A->B e poi il ritorno A<-B.
    Per dirla in altre parole, è uno stiling twin (come questo) con delle luci nel PMS del pistone di potenza che collegano i due dislocatori.
    Io so che la mia modifica non funzionerebbe nel modellino linkato, so anche il perché.. ma a me sembra un retaggio di determinati schemi mentali riguardo agli stirling... e per questo cerco una conferma alla mia sensazione. ;-)

  20. #60
    Seguace

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    Predefinito La prova del 9

    Ciao. Per capire cosa effettivamente succede nel tuo schema bisognerebbe capire se il fluido passa e da che lato. A seconda delle pressioni relative andrà in un senso o nell'altro. Altra cosa da valutare è che nello stirling le fasi non sono ben definite. Dati gli sfasamenti tra pistone e displacer non è detto che i punti morti coincidano con i minimi o massimi di pressione del ciclo. Hai fatto qualche calcolo?
    Il calore è una gran cosa se non ti trovi nel deserto e sai come utilizzarlo.

  21. RAD
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