Albero motore e Cuscinetti per motore Stirling didattico - EnergeticAmbiente.it

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Albero motore e Cuscinetti per motore Stirling didattico

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  • #31
    Il fatto è che in questi anni su questo forum ho già visto un paio di utenti che scrivevano così, uno era dislessico e un altro era straniero.
    Ma entrambe erano delle menti brillanti, cioè, non si limitavano a scrivere male, avevano buone idee e parecchio spirito di iniziativa, per questo motivo inizialmente ho comunque provato a rispondergli.
    Ma in effetti, dopo il tuo intervento, stranamente il tizio è sparito e nemmeno ha provato a difendersi... comunque tutto sommato ne è uscito un thread interessante perchè, con i disegni che ho postato, potrà essere di ispirazione a qualcuno che veramente capisce di cosa ho parlato e potrà realizzarlo.
    Ovviamente parliamo di un giocattolo, i pistoni di un frigorifero sono davvero miseri... ci si può giusto fare esperienza.
    Sempre restando in Topic, vi anticipo che ho acquistato da molto tempo due compressori Parisi, sono bicilindrici da circa 50cc ciascuno.
    Essendo già in geometria Alpha, insieme ad un vecchio amico utente storico di questo forum, con il quale abbiamo costruito già parecchie cose insieme, abbiamo intenzione di convertirne uno in stirling e uno a vapore.
    Lo scopo è di testare la potenza che riusciamo a ricavare da ciascun modello e paragonarli, in modo da progettare il prossimo con dati nostri, skill e knowhow per la predizione e progettazione del prossimo prototipo.

    P.S. Se era un Troll, penso di sapere chi era in realtà. L'invidia è una brutta bestia.
    We are BORG: http://www.hitechfree.info

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    • #32
      Ok , auguri per il motore stirling, facci sapere come funziona quando lo realizzerai.
      Ma per quanto riguarda l motore da 50 cc , mi sembrano pochi. Almeno uno dei due cilindri dovresti farlo più grande, per consentire una maggiore potenza in fase di espansione. Avevo visto tempo fa uno simil stirling, in cui uno dei due pistoni era semplicemente un mantice che si dilatava con l'aria calda.
      Fammi sapere gli sviluppi con foto o video, ciao.
      Dante : " Fatti non foste a viver come bruti .... "

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      • #33
        @Zagami
        50cc sono pochini è vero, ma ho visto tirare fuori 1KW da motori che avevano 100cc, quindi come prototipo di test va benissimo.
        Inoltre lo scopo di questo prototipo è di smanettare con l'alesaggio e la pressione interna per vedere come si comporta applicando la formula di Beale. Ne ho parlato qui: Stirling Calcolo prestazioni e Numero di Beale | meccanica
        In base a come si comporterà il prototipo verrà messo a confronto con un altro prototipo gemello che sarà convertito a vapore.
        Considerato che il progetto finale sarà una caldaia domestica con un motore per il recupero del calore, stiamo ancora valutando quale tipo di motore sia alla nostra portata costruttiva e quale di essi sia il più performante.
        Il mio amico ha già costruito qualcosa del genere ma è mastodontica... la mia idea è di ottimizzare e rimpicciolire, in modo da poter tirare fuori un prodotto industrializzabile.

        @jeson
        Aiutati con un correttore ortografico prima di postare sul forum, scrivere come fai tu urta solo i nervi di chi legge.
        Inoltre, credo che nessuno su questo forum parte da zero e si fa spiegare tutto dal primo che capita.
        Trattasi di un percorso formativo che devi intraprendere, hai due modi:

        1) Vai all'università
        2) Inizi a studiare da solo

        I forum servono per condividere la propria conoscenza con gli altri per risolvere problemi più o meno comuni, non sono corsi per corrispondenza personalizzati.
        Inoltre anche se lo fosse, ti ho spiegato anche due volte il meccanismo del motore che vuoi fare, questo implica che non hai capito cosa ti ho detto perchè ti mancano proprio le basi teoriche per comprenderlo.
        A questo punto (come ti ho già detto), inizia a studiare PRIMA la teoria, poi passi alla pratica.
        We are BORG: http://www.hitechfree.info

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        • #34
          Va bene, adesso basta però. Stiamo andando OT.
          Facciamo tutti errori di ortografia chi più e chi meno, poi c'è chi esagera... ma ha argomentato i suoi problemi, che siano veri o no non è questa la sede dove chiarirsi.
          Rimane il fatto che nei post precedenti ho dato delle indicazioni precise, tali indicazioni non sono state capite perchè è palese che non conosce la teoria alla base di questi prototipi.
          E se proprio vogliamo essere pignoli, non conosce nemmeno i rudimenti del bricolage, visto che ha chiesto come fare un buco al centro di una piastra... quando è stato detto chiaramente di utilizzare una punta a tazza, cosa che a questo punto mi viene da pensare che non sa nemmeno cosa sia, altrimenti non avrebbe posto una domanda così banale, nonostante la soluzione era stata già data.
          Perciò mettiamola così: Jeson, che ti piaccia o no, ora non sei in grado di portare avanti questo progetto. Rischi di buttare soldi inutilmente o peggio ancora, rischi di farti male seriamente. Per questo motivo, smettila di fare domande, se vuoi veramente costruire questo motore, mettiti a studiare e tra qualche mese, quando sarai davvero pronto, torna qui e rileggi tutta la discussione. Troverai tutte le informazioni che ti servono. Se poi manca qualcosa, allora chiedi, io sono qui da circa 10 anni e conto di non andare da nessuna parte... buon lavoro.
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          • #35
            Originariamente inviato da j3n4 Visualizza il messaggio
            50cc sono pochini è vero, ma ho visto tirare fuori 1KW da motori che avevano 100cc, ...
            Era uno Stirling?
            Sperimentazioni di fusione fredda e LENR - www.scienzalaterale.blogspot.com

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            • #36
              Si era uno Stirling, con gas inerte pressurizzato.
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              • #37
                Riesci a dare qualche informazione in più su questo motore Stirling da 100cc che sviluppa 1kW di potenza elettrica? Per esempio a quanto era pressurizzato?
                Sperimentazioni di fusione fredda e LENR - www.scienzalaterale.blogspot.com

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                • #38
                  No spiacente. L'ho visto qualche anno fa, lo postarono qui sul forum ma essendo ancora poco informato ai tempi non ci ho capito molto. La cilindrata era giusta però :P

                  Comunque sospetto che poteva essere qualcosa che andava intorno agli 8 o 10 bar, probabilmente con una corsa pari o di poco superiore ai 5 Cm. E poi erano dati di targa.

                  Oggettivamente non saprei darti dati migliori, è una stima fuori di melone 1Kw?
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                  • #39
                    Originariamente inviato da j3n4 Visualizza il messaggio
                    Oggettivamente non saprei darti dati migliori, è una stima fuori di melone 1Kw?
                    A mio avviso l'erogazione di 1kW con 100cc di cilindrata è un valore decisamente troppo elevato perchè uno degli aspetti in cui lo Stirling risulta fortemente penalizzato è proprio la potenza in uscita. Sono pertanto propenso a ritenere che si trattasse di una delle moltissime leggende metropolitane che in questi anni hanno alimentato l’interesse nei confronti dello Stirling.
                    Sperimentazioni di fusione fredda e LENR - www.scienzalaterale.blogspot.com

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                    • #40
                      Avendo realizzato solo dei giocattoli e non disponendo di formule di predizione adeguate, non posso ne confermare ne smentire quanto sostieni.
                      Sicuramente nei prossimi mesi, con un prototipo funzionante, sarà più semplice arrivare a conclusioni più realistiche.
                      Infatti è mia intenzione indagare proprio su questo, nonostante dispongo di molta documentazione e di libri, molti concetti mi risultano ancora sfuggenti.
                      Se ti interessa l'argomento pubblicherò tra qualche tempo i primi risultati del prototipo, in prima battuta sarà molto rudimentale, quindi sarà interessante vedere come si comporta aumentando la performance dello scambiatore, poi dimensionare adeguatamente il rigeneratore e in fine pressurizzare il tutto.
                      Un modello di pari cilindrata sarà invece alimentato a vapore.
                      Con questo percorso sperimentale intendo soltanto capire quale di questi motori si presta maggiormente alle mie esigenze, non voglio certo sostenere quale sia meglio o peggio delle due tecnologie.
                      Ma chiaramente il vapore richiede un discreto impegno di risorse per poterlo lavorare in sicurezza, mentre uno stirling richiede una tecnologia parecchio complicata e materiali ultramoderni (se si vuole ottenere il massimo chiaramente).
                      Diciamo che ottimizzando le perdite di questi sistemi, lo scopo è di ricavare qualcosa di piccolo e che possa erogare una grande potenza... dopo i primi test saremo in grado di quantificare a quanto corrisponde la parola "piccolo" e a quanto corrisponde la frase "grande potenza" che per adesso direi che è quasi impossibile stimare con le mie attuali conoscenze.
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                      • #41
                        Seguirò con interesse gli sviluppi della sperimentazione. La teoria in effetti aiuta solo a evitare grossolani errori di progettazione, ma l’ultima parola spetta sempre e comunque alla prova sul campo.

                        In bocca al lupo!
                        Sperimentazioni di fusione fredda e LENR - www.scienzalaterale.blogspot.com

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                        • #42
                          Purtroppo, come sicuramente sai benissimo, questa tecnologia è stata studiata davvero molto bene da tante ditte, ma essendo studi motivati dal commercio, i risultati e quindi tutte le scoperte aggiuntive alla teoria di base restano segreti.
                          Se avessi l'opportunità di visionare anche solo dall'esterno come è stata costruita la Ford Gran Torino versione Stirling mi aprirebbe un universo di conoscenze che non è facile trovare.
                          Cioè, voglio dire, in linea teorica e a grandi linee sappiamo bene cosa hanno fatto, ma poi subentrano mille domande... hanno tirato il massimo da quel modello? Perchè lo hanno abbandonato? Perchè hanno scelto proprio quella geometria? Che tipo di calcoli hanno usato per progettare quel rigeneratore particolare? E mille altre domande.
                          Ho letto parecchio su quel tipo di motore e ho visto anche qualcuno che sostiene di averlo replicato in alcuni video, ma poi di dati e di misure nemmeno l'ombra.
                          Del resto ne emerge subito uno strano contraddittorio, quando io dico che con un motore 100cc ci hanno fatto 1KW, tu giustamente sei scettico, ma sappiamo benissimo che con un endotermico di pari cilindrata questo si può fare benissimo. Quindi a che pro la Sharp, la Ford, la Mitsubishi e tante altre ditte hanno tirato fuori automobili e generatori elettrici con questa tecnologia? Del resto bruciavano qualcosa per farli funzionare, erano sistemi tremendamente in perdita? Mah... forse ci sono domande a cui non troverò mai risposta, ma credimi sono così testardo che ci andrò tremendamente vicino.
                          Io voglio fare ma voglio anche e sopratutto capire. Quindi le critiche e le proposte saranno sempre ben accette.
                          We are BORG: http://www.hitechfree.info

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                          • #43
                            Il mio scetticismo sul fatto che possa esistere un motore Stirling da 100cc che sviluppa 1kW di potenza ha motivazioni supportate dai numeri.


                            Questa volta però, invece di snocciolare formule e dati tutti insieme che risulterebbero noiosi e di difficile comprensione, vorrei azzardare un approccio diverso proponendoti una domanda alla volta in modo da poter costruire assieme un ragionamento che possa essere seguito un po’ da tutti.


                            Che frequenza operativa (in Hz o in rotazioni al minuto) può raggiungere un motore di Stirling?

                            Sperimentazioni di fusione fredda e LENR - www.scienzalaterale.blogspot.com

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                            • #44
                              Oggettivamente non so davvero quale sia il giusto compromesso, dipende da tante cose, ti posso dare i dati di targa di alcuni modelli interessanti dove vengono citati i giri al minuto:

                              Casa costrutruttrice: General Motoros
                              Modello: Opel Kadett 1969
                              Posti: 2
                              Motore Stirling: 6kW, 3000 giri al minuto

                              Oppure
                              Motore Sirling Philips 4-235RD
                              Cilindri: 4 in linea, volume spazzato 235x4 Cm3;
                              Alesaggio: 77,5 mm;
                              Corsa 49,8 mm;
                              Catena cinematica: Rhombic Drive.
                              Potenza: 74,6 kW a 3000 rpm
                              Fluido di lavoro: elio a 135 bar di pressione media per la potenza max
                              Temeprature:
                              testa calda: 700°c
                              liquido di raffreddamento in uscita: 75°c
                              dei gas combusti allo scarico: 250°c

                              Oppure la mitica Ford Torino Stirling Special
                              MArca veicolo: Ford Motor Company, Dearborn, Michigan, USA
                              Modello: Gran Torino Brougham del 1975, versione 53K
                              Motore: Philips Stirling 4-215 SP (351-2CV a ciclo Otto);
                              4 cilindri in linea, doppio effetto;
                              volume spazzato 215x4 cm3;
                              catena cinematica: piatto oscillante
                              Potenza 125 kW a 4000 rpm
                              Fluido di lavoro: elio 200 bar di pressione media per la potenza max
                              Temperatura max: 426 °C

                              Quindi diciamo che i risultati apprezzabili si iniziano ad ottenere intorno ai 3000 rpm.
                              Disponendo degli schemi di uno qualunque di questi motori, con le macchine di cui dispongo, sono certo che saprei replicarlo fedele al 99%
                              We are BORG: http://www.hitechfree.info

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                              • #45
                                Proviamo a vedere dove si va a parare con una frequenza di 3000rmp (=50 rotazioni al secondo).
                                Dal punto di vista meccanico tale velocità di rotazione rappresenta già un obiettivo ambizioso ma non impossibile.


                                Molto significativi gli altri dati che riporti. Motori che dal punto di vista prestazionale hanno poco da invidiare a quelli endotermici, ma sicuramente caratterizzati da una costruzione parimenti sofisticata. Motori pressurizzati oltre i 100bar: un’assurdità in questo contesto di livello dilettantistico/hobbistico.

                                Ammettendo che il dispositivo di prova che costruirai possa essere effettivamente pressurizzato, che pressione media ritieni accettabile dal punto di vista della sicurezza?

                                Sperimentazioni di fusione fredda e LENR - www.scienzalaterale.blogspot.com

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                                • #46
                                  Disponendo di fresa computerizzata, di un tornio e una fonderia personale, ritengo di non avere enormi difficoltà costruttive.
                                  Quindi essendo un hobbysta un pochino sopra il livello medio ho la possibilità di costruire qualcosa di davvero interessante.
                                  Ho anche a disposizione una saldatrice TIG (qualora mi servisse) e sono in procinto di costruire una macchina per il coating, una pressa e una vasca per bagni galvanici.
                                  Tornando al discorso, per il momento ho giocato con dei barattoli e ora sto passando a convertire due compressori sia a vapore che in Stirling per capire e imparare. Dopo i due prototipi, passerò a fare sul serio.
                                  Per il momento mi basta effettuare una conversione, quando sarà il momento di parlare di efficenza e quindi anche di pressurizzazione vedremo quanto il prototipo potrà sopportare... non essendo un opera mia, anche 15 bar andando a spanne mi sembrano anche troppi, ma se prima non effettuo delle misure serie dubito che sapremo mai quanta pressione potrà sopportare.

                                  Mi rendo conto che la mia spiegazione è un pò contorta, proverò a spiegarmi meglio:
                                  Prima di parlare di pressione, ho intenzione di effettuare una conversione semplice di questo compressore.
                                  In base a questo, voglio vedere quanti giri fa e che pressione interna raggiunge durante il suo lavoro, andando ad ottimizzare lo scambiatore di calore.
                                  Successivamente (se necessario), andrò a modificare la corsa del pistone e in fine lavorerei alla pressurizzazione... chiaramente lo lascio per ultimo perchè oltre al pistone andrebbero pressurizzati anche i carter.
                                  Ultimo, non per importanza ma perchè richiederà parecchio studio è il rigeneratore, con il quale conto di aggiungere una efficenza di almeno il 10% in più a tutto il trabbiccolo.

                                  Spero di essermi spiegato meglio.
                                  Ultima modifica di j3n4; 22-11-2013, 13:38.
                                  We are BORG: http://www.hitechfree.info

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                                  • #47
                                    Comunque, visto che vuoi arrivare con degli step a domande, ti rispondo alle prime due:
                                    1) Le rotazioni al minuto che già mi darebbero soddisfazioni sono tra i 1500 e i 2000 al minuto, 3000 sarebbe il top.
                                    2) La pressione interna che già mi darebbe grande soddisfazione è di 4 bar, 8 bar sarebbe il top.

                                    Chiaramente stiamo parlando di prototipi, se ho l'opportunità di intervenire per irrobustire alcune parti lo farò, altrimenti la qualità costruttiva limiterà le nostre possibilità.

                                    Ora, giusto per giocare, in attesa delle tue prossime domande, applichiamo Beale in maniera rozza, senza nemmeno tenere conto del volume del rigeneratore, facciamo giusto un ipotesi: P = 0.0015 * Pm * V * f

                                    Dove:
                                    • P - è la potenza erogata dal motore, misurata in W
                                    • Pm - è la pressione media del ciclo, in Bar
                                    • V - è il volume spazzato dallo stantuffo di potenza, cm3
                                    • f - è la frequenza di funzionamento del motore, in Hz


                                    ma Pm non la conosciamo e quindi assumiamo che la pressione rimane invariata a 5 bar.
                                    V = 100 perchè dobbiamo tenere conto di entrambe i volumi, in realtà sarà molto di più per via del rigeneratore e della corsa del pistone che non abbiamo aggiunto.
                                    f facciamo che è 50 hz ossia i 3000 rpm

                                    Il risultato è 37 W
                                    Ma chiaramente questo risultato se aggiungiamo il volume esatto crescerebbe di parecchio.

                                    P.S. Mi confermi che il numero di beale sia davvero 0,0015? In altri appunti ho trovato 0.015 e mi comincia a venire il dubbio.
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                                    • #48
                                      Purtroppo non sono in grado darti conferma sul valore da usare. Sinceramente non ho mai approfondito i dettagli della formula di Beale in quanto la ritengo una scorciatoia di modesta utilità. Per avere il controllo dei numeri preferisco risolvere sempre il problema mantenendo il contatto con la fisica dei processi sottostanti. Sarà comunque interessante il confronto finale fra i risultati ottenuti con i due approcci.


                                      Ora un'altra domanda.

                                      Che temperature operative effettive conti di poter raggiungere?
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                                      • #49
                                        Utilizzando dei sistemi di scambio di calore (spero ben dimensionati), conto di recuperare i fumi di una caldaia pellet o a legna.
                                        Quindi il calcolo dei Kw per Kg immessi è presto fatto. Così come anche le temperature massime.
                                        E' probabile che facendo veramente le cose fatte per bene io riesca ad arrivare anche a 700°C Ma si tratterà di lavorare con areazione forzata e uno scambiatore davvero ben dimensionato.
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                                        • #50
                                          E che tempertura fredda prevedi?
                                          Sperimentazioni di fusione fredda e LENR - www.scienzalaterale.blogspot.com

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                                          • #51
                                            Eh... bella domanda è proprio qui che mi intoppo e dove penso che invece la Philips abbia risolto elegantemente il problema (se non teniamo conto delle pressurizzazioni disumane).
                                            Anche qui, siamo sempre nel campo delle ipotesi. Diciamo che volendo pompare al massimo il fluido sullo scambiatore, mi troverei a fronteggiare un delta massiccio, che però tenderebbe ad equipararsi quasi subito, volendo trascurare il raffreddamento che otteniamo in fase di compressione.
                                            Quindi sarò costretto a raffreddarlo... credo che in prima battuta utilizzerò delle alette molto generose di alluminio e una ventola bella grossa... anche se so già che sicuramente non basterà e dovrò fondere una nuova camicia per predisporre un raffreddamento a liquido.
                                            Diciamo comunque che tendenzialmente per il prototipo cercherò di farlo ad aria, quindi è probabile che saremo intorno ai 150 o 180°C mentre se utilizzassi un raffreddamento a liquido potrei anche azzardare un 90 o 100°C
                                            Ma sto tirando stime a spanne eh.

                                            P.S. Ovviamente prima di tirarlo a quelle temperature, dovrò modificare il povero compressore a sopportare tutto questo. Quindi sarà necessario un buon sistema di lubrificazione e di raffreddamento dell'olio, altrimenti dopo 10 minuti si fonde tutto
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                                            • #52
                                              Ora che sono stati definiti alcuni parametri operativi il prossimo passo è calcolare la potenza massima teorica per una ipotetica macchina autoavviante che lavora con il ciclo Stirling ideale.

                                              La condizione di autoavviamento nel ciclo Stirling ideale implica che il valore minimo raggiunto dalla pressione durante l’espansione isoterma alla temperatura calda è sempre maggiore o uguale al valore massimo raggiunto dalla pressione durante la compressione isoterma alla temperatura fredda. Tale condizione limita di fatto il valore del rapporto di compressione (Vmassimo/Vminimo) a un valore minore di quello del rapporto termico (Tcalda / Fredda con temperature espresse in Kelvin).


                                              Nella tua ipotesi più ottimistica


                                              Tcalda = 700°C = 973,15K

                                              Tfredda = 90°C = 363,15K


                                              quindi


                                              Vmassimo / Vminimo < Tcalda / Fredda = 973,15K / 363,15K = 2,68


                                              La cilindrata del motore è pari a 50cc che considererei differenza fra Vmassimo e Vminimo, cioè


                                              Vmassimo - Vminimo = 50cc


                                              quindi


                                              Vmassimo = 50cc + Vminimo


                                              Sostituendo Vmassimo nella condizione sul rapporto di compressione trovata prima si ottiene


                                              Vmassimo / Vminimo = ( 50cc + Vminimo ) / Vminimo < 2,68


                                              ( 50cc + Vminimo ) < 2,68 * Vminimo


                                              ( 50cc + Vminimo ) < 2,68 * Vminimo


                                              50cc < 2,68 * Vminimo – Vminimo


                                              50cc < ( 2,68 - 1) * Vminimo


                                              50cc < 1,68 * Vminimo


                                              50cc / 1,68 < Vminimo


                                              Vminimo > 29,8cc


                                              Prima di procedere oltre vorrei che mi confermassi se quanto scritto finora è tutto chiaro.
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                                              • #53
                                                Il passaggi matematici che hai esposto li ho capiti e mi sembrano giusti.
                                                Possiamo assumere anche il tuo modello, seppure non teniamo conto del volume del rigeneratore e della corsa del pistone.
                                                Vediamo i passaggi successivi sono curioso
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                                                • #54
                                                  La scelta di partire dal modello più semplice, ovvero un motore autoavviante a ciclo Stirling ideale, permette di definire il limite massimo teorico oltre il quale non è possibile andare. L’obiettivo è arrivare a calcolare la potenza massima ottenibile alle migliori condizioni che hai individuato.
                                                  In seguito verranno introdotti altri elementi che renderanno il modello sempre più vicino alla realtà. Ora come ora mi vengono in mente il manovellismo, la configurazione (alfa, beta o gamma) e il volume del rigeneratore, ma ci si può sbizzarrire fino allo sfinimento.

                                                  Procediamo con i calcoli.
                                                  Il ciclo di Stirling autoavviante con il massimo lavoro utile è quello in cui il rapporto di compressione assume il valore limite imposto dal rapporto termico

                                                  Vmassimo / Vminimo = Tcalda / Fredda = 973,15K/363,15K = 2,67974

                                                  quindi

                                                  Vminimo = 50cc/1,67974 = 29,7665cc
                                                  Vmassimo = 50cc+Vminimo = 79,7665cc

                                                  Le uniche trasformazioni del ciclo in cui è presente lavoro di volume sono le isoterme e il lavoro utile del ciclo è dato dalla risultante dei due contributi (il lavoro utile nella compressione isoterma fredda ha valore negativo).

                                                  ISOTERMA CALDA

                                                  Tcalda = 700°C = 973,15K

                                                  Pressione iniziale = Pressione media * 2,67974 = 8bar * 2,67974 = 21,44 bar = 2 144 000 Pa
                                                  Volume iniziale = Vminimo = 29,7665cc = 0,0000297665m³

                                                  Pressione finale = 8bar
                                                  Volume finale = Vmassimo = 79,7665cc = 0,0000797665m³

                                                  Lavoro di volume = P*V*ln(Vfinale/Viniziale) =
                                                  = 2 144 000 Pa * 0,0000297665m³ * ln (79,7665cc /29,7665cc) = 62, 9J

                                                  ISOTERMA FREDDA

                                                  Tfredda = 90°C = 363,15K

                                                  Pressione iniziale = Pressione media / 2,67974 = 8bar / 2,67974 = 2,985 bar = 298 500 Pa
                                                  Volume iniziale = Vmassimo = 79,7665cc = 0,0000797665m³

                                                  Pressione finale = 8bar
                                                  Volume finale = Vminimo = 29,7665cc = 0,0000297665m³

                                                  Lavoro di volume = P*V*ln(Vfinale/Viniziale) =
                                                  = 298 500Pa * 0,0000797665m³ * ln (29,7665cc /79,7665cc ) = -23,5 J

                                                  LAVORO UTILE DEL CICLO = Lavoro di volume isoterma calda + lavoro di volume isoterma fredda =

                                                  =62,9 J + ( -23,5J) = 39,4 J

                                                  Avrai certamente notato che il valore di pressione massima del ciclo è piuttosto elevato (21,44bar). È accettabile o preferisci che riveda le condizioni per farlo ridurre?

                                                  Clicca sull'immagine per ingrandirla. 

Nome:   CicloStirlingIdealeAutoavviante.png 
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ID: 1940517
                                                  Ultima modifica di Yuz; 24-11-2013, 12:50.
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                                                  • #55
                                                    Incredibile, io avevo detto 37 W con 5 bar e tu 39,4 J con 8 bar.
                                                    Effettivamente però 8 Bar sono un pò troppi per quel modellino, io avrei proposto più una pressione trai 4 o i 5 bar.
                                                    Sebbene la differenza di soli 3 bar possa sembrare esigua quando viene scaldata secondo me c'è una bella differenza.
                                                    Ossia dubito che supererà i 15 bar di pressione media (almeno spero), avvicinandosi al risultato che avevo calcolato io.
                                                    Di base essendo un compressore dubito molto che possa resistere a pressioni superiori a 15 bar.
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                                                    • #56
                                                      In realtà tu avevi calcolato la potenza a 3000rpm (37W), invece il mio calcolo si era fermato al lavoro utile per ciclo (39,4J) e la potenza è data dal prodotto del numero di cicli al secondo (3000rpm sono 50 cicli al secondo=50Hz) per il lavoro utile per ciclo, cioè


                                                      Potenza = Lavoro utile per ciclo * Frequenza = 39,4 J * 50 Hz = 1970 J/s = 1970W


                                                      Il valore di 1970W rappresenta il limite massimo teorico per la potenza di un motore Stirling operante alle condizioni scelte (Tcalda=700°C, Tfredda=90°C, Pressione media=8bar, Variazione di volume=100cc, Frequenza=50Hz, autoavviante).


                                                      Rifaccio i calcoli abbassando la pressione media a 4bar?
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                                                        Se così fosse sarebbe fantastico, a me già 300 W rappresentano fantascienza.
                                                        Comunque si, io rifarei i conti a 5 bar se non ti scoccia.
                                                        Togliendo uno zero dopo la virgola la mia formula mi da 350 W, sarà davvero interessante vedere quale delle due si avvicina alla realtà.
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                                                        • #58
                                                          Ho rifatto i calcoli con una pressione media di 5bar.

                                                          ISOTERMA CALDA

                                                          Tcalda = 700°C = 973,15K

                                                          Pressione iniziale = Pressione media * 2,67974 = 5bar* 2,67974 = 13,40 bar = 1 340 000 Pa
                                                          Volume iniziale = Vminimo = 29,7665cc = 0,0000297665m³

                                                          Pressione finale = 5bar
                                                          Volume finale = Vmassimo = 79,7665cc = 0,0000797665m³

                                                          Lavoro di volume = P*V*ln(Vfinale/Viniziale) =
                                                          = 1 340 000 Pa * 0,0000297665m³ * ln (79,7665cc /29,7665cc) = 39,3J


                                                          ISOTERMA FREDDA

                                                          Tfredda = 90°C = 363,15K

                                                          Pressione iniziale = Pressione media / 2,67974 = 5bar / 2,67974 = 1,866 bar = 186 600 Pa
                                                          Volume iniziale = Vmassimo = 79,7665cc = 0,0000797665m³


                                                          Pressione finale = 5bar
                                                          Volume finale = Vminimo = 29,7665cc = 0,0000297665m³

                                                          Lavoro di volume = P*V*ln(Vfinale/Viniziale) =
                                                          = 186 600Pa * 0,0000797665m³ * ln (29,7665cc /79,7665cc ) = -14,7 J


                                                          Lavoro utile del ciclo = Lavoro di volume isoterma calda + lavoro di volume isoterma fredda =
                                                          =39,3 J + ( -14,7J) = 24,6 J

                                                          POTENZA @3000rpm = 24,6J * 50 Hz = 1230W


                                                          Anche se i numeri trovati sono allettanti, non farti ingannare.
                                                          Essi rappresentano soltanto il massimo teorico che si può ottenere.
                                                          Ti anticipo subito che rendendo il modello fisico utilizzato per i calcoli più simile alla situazione reale, si scenderà di parecchio.

                                                          La prima modifica al modello per l'analisi terrà conto del manovellismo.
                                                          Se non ho capito male, saresti orientato per una configurazione alfa. È così?

                                                          Ultima modifica di Yuz; 24-11-2013, 18:35.
                                                          Sperimentazioni di fusione fredda e LENR - www.scienzalaterale.blogspot.com

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                                                          • #59
                                                            Si, domani ti posto qualche bella foto del modello.
                                                            La ditta Parisi ha creato questi compressori già sfasati di 90° che ritengo siano perfetti da convertire in Stirling Alpha.
                                                            Anche la qualità costruttiva direi che è ottima. Unica pecca: Il cilindro non è cromato.
                                                            La buona notizia però è che sono fatti in ghisa! E le fasce del pistone sono caricate alla grafite.
                                                            Io credo che possano tranquillamente resistere a 15 bar e dai tuoi calcoli mi sembra che ci siamo dentro alla grande.
                                                            Considera che questi compressori vengono utilizzati per lavorare ad alte pressioni, ovviamente il grosso del lavoro lo fa la valvola di non ritorno, ma per carità ci vuole anche un bel motore per far girare bene il tutto.
                                                            Purtroppo il modello che ho io è quello con il motore elettrico incorporato (è già stato tolto), per farlo andare come uno Stirling dovrò modificare un pochino il carter ma nulla di complicato... sto già studiando come pressurizzarlo, non che sia subito necessario ma se devo fare modifiche tanto vale farle corrette invece di trovarsi a sciogliere e rifare il carter.
                                                            We are BORG: http://www.hitechfree.info

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                                                            • #60
                                                              Le foto sono sempre molto gradite.

                                                              Riusciresti a dirmi la corsa, l'alesaggio e la lunghezza della biella?
                                                              Sperimentazioni di fusione fredda e LENR - www.scienzalaterale.blogspot.com

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