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Domande sullo stirling

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  • Domande sullo stirling

    Ciao a tutti.

    Sono uno studente di ingegneria e sono al mio primo post su questo forum , che seguo da ormai un po' di tempo. Faccio i miei complimenti a chi cura questa sezione e vi ringrazio, perché ho imparato molto.

    Ho studiato su diversi libri (di fisica e non) il motore di Stirling e posso dire di aver capito abbastanza bene calcoli teorici e ciclo termodinamico teorico così che mi sono messo all'opera per costruirne uno.

    Ho realizzato questo , che però non funziona.

    Allego:


    Immagine cilindri pistone/displacer

    Immagine Displacer (un disco di legno con strati di alluminio incollati)

    Immagine complessivo

    Appena posso allego un video con la mobilità dell'albero.


    Ho cercato sui vecchi post dai quali ho capito che non funziona perché l'attrito è eccessivo: i cilindri nei quali scorrono pistone e displacer sono ricavati da due pompette per gonfiare le ruote di una bici: mi sembrava l'unico modo accessibile con i miei scarsi mezzi per non avere perdite di pressione.
    Se faccio ruotare l'albero dalla levetta che si vede nelle immagini si osserva una discreta mobilità dell'albero a gomiti, il che mi ha illuso che potesse funzionare. Cercando di far funzionare il tutto dal pistone (muovendolo manualmente) ho visto che è praticamente impossibile (sia per gli attriti , sia perché raggiunto il PMS il pistone non riesce ad innescare la completa rotazione dell'albero) che questo modellino possa funzionare.

    Conclusione: Ho notato, facendo due conti, che bielle corte garantiscono maggiore coppia sull'albero, ma anche maggiore sforzo sul cilindro, inclinazione dell'asse del pistone e ulteriore attrito. Bielle lunghe al contrario hanno meno coppia sull'albero , ma garantiscono maggiore scorrevolezza sul cilindro. Qual'è il compromesso? c'è una valida (e di facile costruzione) alternativa alla coppia biella-manovella (gomito dell'albero)?



    Infine concludo con una domanda su questo modellino: il primo dei 3 nel link

    Energia gratuita dal motore ad aria calda Stirling


    Ho provato anche a costruirne uno cosi , identico , ma non riesco a capire come fa questo a non perdere aria dalla fessura nella quale scorre il displacer. Grazie per un qualsiasi , anche piccolo, aiuto.


    Edit: dalle immagini non si vede , perché non avevo ancora incollato la lastra superiore (che è di ferro) e la lastra inferiore (che è di alluminio) al cilindro su cui scorre il displacer (legno). L'unica cosa positiva è che non perde aria: dalle immagini si vede una valvolina che ho recuperato da una vecchia bici , con la quale sono riuscito anche ad alzare la pressione all'interno, senza che esca aria.
    File allegati

  • #2
    ciao miguel
    io ho realizzato un piccolo stirling ma al posto di un pistone vero e proprio ho utilizzato una membrana impermeabile.
    ho anche fatto un video YouTube - Stirling - Stirling Engine - Motore Stirling
    il mio lavoro non è granchè (più che altro l'ho fatto per gioco) però credo che renda l'idea.. comunque ci sono un sacco di esempi di autocostruzione che usano questo sistema..
    se invece vuoi pereguire la strada dei pistoni, beh credo che il compromesso lo troverai andando a tentativi.
    un'osservazione: forse sono le foto che non rendono, però così ad occhio direi che il serbatoio d'aria è troppo piccolo per quel pistone li..
    facci sapere come procede il lavoro
    un saluto
    Tommaso


    *** Firma irregolare parzialmente rimossa d'ufficio. ***

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    • #3
      Grazie per la risposta tommy.

      Anche io ho pensato di costruire un motore come il tuo , usando un palloncino ma ho trovato difficoltà del displacer:
      In particolare vorrei chiederti come hai fatto a sigillare la fessura in cui scorre il displacer.

      ps: per quanto riguarda la camera contenente il displacer , dici che il serbatoio è troppo piccolo? il "pistone" ha un "alesaggio" di 2 cm, quant'è il volume ottimale , (ammesso che ne esista uno)? La camera ha per base una circonferenza di raggio 10 cm ed è alta 6 cm.

      Il volume è quindi di circa: 471 cm^3

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      • #4
        purtroppo non so quale sia il rapporto ottimale tra volume serbatoio e volume pistone, ma certamente avrà a che fare col delta T e col coefficiente di espansione volumetrica dell'aria (beta).
        per quanto riguarda il mio stirling, beh io la fassura del displacer l'ho lasciata aperta (è comunque un buchino piccolissimo)
        so che ciò causa perdite di pressione ma sono sicuro meno delle perdite in attrito che avrei avuto se avessi cercato di tapparlo in qualche modo
        un saluto
        Tommaso


        *** Firma irregolare parzialmente rimossa d'ufficio. ***

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        • #5
          Originariamente inviato da tommy_sp Visualizza il messaggio
          purtroppo non so quale sia il rapporto ottimale tra volume serbatoio e volume pistone, ma certamente avrà a che fare col delta T e col coefficiente di espansione volumetrica dell'aria (beta).
          per quanto riguarda il mio stirling, beh io la fassura del displacer l'ho lasciata aperta (è comunque un buchino piccolissimo)
          so che ciò causa perdite di pressione ma sono sicuro meno delle perdite in attrito che avrei avuto se avessi cercato di tapparlo in qualche modo
          Forse hai ragione, per questi modellini piccoli non c'è via più semplice.
          Se mai un giorno passerò a modellini un po' più grandi penserò ad una soluzione.
          In ogni caso mi viene un dubbio: non sarà che questi modellini , gli LT con due lastre metalliche e isolante interposto , camera contenente displacer " larga e bassa" (insomma quelli pensati da Senft) che si vedono così tanto in giro siano assolutamente inadatti a configurazioni di grandezza maggiore?

          Voglio dire , che tu sappia, esistono motori un po' più potenti (che sò , anche mezzo cavallo considerando la pressurizzazione) con la stessa configurazione di un LT stile Senft (molto facili da realizzare)?

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          • #6
            Originariamente inviato da Miguel Visualizza il messaggio
            Forse hai ragione, per questi modellini piccoli non c'è via più semplice.
            Se mai un giorno passerò a modellini un po' più grandi penserò ad una soluzione.
            In ogni caso mi viene un dubbio: non sarà che questi modellini , gli LT con due lastre metalliche e isolante interposto , camera contenente displacer " larga e bassa" (insomma quelli pensati da Senft) che si vedono così tanto in giro siano assolutamente inadatti a configurazioni di grandezza maggiore?

            Voglio dire , che tu sappia, esistono motori un po' più potenti (che sò , anche mezzo cavallo considerando la pressurizzazione) con la stessa configurazione di un LT stile Senft (molto facili da realizzare)?
            purtroppo non lo so.. certo, in teoria se funziona quello piccolo dovrebbe funzioare anche uno grande, scalato adeguatamente.
            io avevo in effetti intenzione di costruirne uno piuttosto grosso, ad energia solare, nel quale la superficie captativa sarebbe stata di circa 60X80 cm e il discorso sia del pistone che della fessura del displacer le avrei risolte con la solita membrana impermeabile. in realtà l'idea mi era venuta da un programma che danno su national geographic che si intitola " i meccanici del pianeta" (anche se poi di fatto il loro stirling non funzionava)
            un saluto
            Tommaso


            *** Firma irregolare parzialmente rimossa d'ufficio. ***

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            • #7
              scusate se mi intrometto nella discussione, ma secondo voi questo stirling che potenza può generare, e quali sono i pregi e i difetti?
              File allegati

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