Per la verità uno stirling meccanico che ci si avvicinava molto lo ha costruito Ivo Kolin, ma era un modellino. Per gli stirling di potenza non si è mai fatto non perchè impossibile concettualmente, ma perchè un serie di considerazioni al di fuori del ciclo termodinamico lo sconsigliano. Come esempio di caso simile ma più semplice da capire ti posso portare l'espansione in un motore a combustione interna. Oggi scaricano i gas anche a 6-7 bar al momento dell'apertura della valvola. Laddove molte turbine piccole quella pressione non la raggiungono neanche ad inizio espansione. Siamo tutti pazzi? No. Il problema è un altro ed è legato alla conformazione del manovellismo. Pur se a pressione alta il gas può dare poco contributo al lavoro perchè la biella è quasi allineata alla manovella e non c'è braccio di leva. Quindi rinuncio a parte de lavoro potenziale per favorire la successiva fase di scarico. E' un po il succo dell'analisi Exergetica.
Anche negli stirling ci sono considerazioni simili.
Io però non ti contesto il sistema di comando a valvole, ma la sua specifica applicazione. Che rende il ciclo se tutto va bene a scarso rendimento e bassissima potenza specifica. Un espansione politropica ad esponente minore di 1, quale quella che viene fuori dal tuo ciclo esiste già. Negli MCI. L'espansione di questi infatti è sempre a sottrazione di calore per le pareti raffreddate ed il moto del fluido turbolento che favorisce gli scambi termici.
MA perchè quelli funzionano ed il tuo io dico di no? Semplice perchè quella espansione parte da 2500 °C e anche perdendo tanto alla fine dà molto lavoro. La tua, utilizzando olio diatermico, non potrà mai superare una Tmax di 350 °C pena la bruciatura dell'olio stesso. E' la metà delle temperature normali in uno Stirling meccanico. Quindi parti già da un rendimento di carnot di riferimento molto più basso. 1-273/973 per il meccanico contro 1-273/623 per il tuo.
E le tue perdite sono sicuramente maggiori di un meccanico ben costruito e lubrificato.
Riaffermo che non è uno stirling. Un conto è dire infatti che disegno una macchina che segue un ciclo e che poi non lo realizza perfettamente per le irreversibilità proprie del mondo reale... un conto è una macchina che realizza proprio un ciclo diverso.
Le isoterme degli stirling sono così. Disegno il motore in modo da riscaldare il fluido mentre lo espando. Questo mi dovrebbe dare l'isoterma. Poi però per difficoltà di scambio di calore magari riesco a darne poco e quindi non riesco a realizzarla perfettamente. Ma ci provo... L'isoterma è la trasformazione ideale di riferimento del motore che ho realizzato.
Un conto è realizzare una cosa che raffreddo mentre espando e che quindi non potrà mai, neanche nel mondo ideale, essere una isoterma.
Per questo affermo che il motore, nella configurazione e ciclo attuale, non è uno stirling. Potrebbe diventarlo con un azionamento bidirezionale del displacer ed una logica diversa di comando delle valvole. Perlomeno si partirebbe dallo stesso ciclo ideale e potremmo discutere, divertendoci fino a morire, delle sole irreversibilità e perdite e di come minimizzarle.
Per esempio dovresti immaginare un comando valvole che realizzi.
1) Discesa del displacer a Vaso isolato=isocora di riscaldamento
2) Blocco del displacer con vaso aperto=Espansione paraisoterma di lavoro
3) Salita del displacer a vaso bloccato=isocora di raffreddamento
4) Blocco del displacer a vaso aperto=Compressione paraisoterma
Le fasi 2 e 4 ovviamente prevedono l'apertura del vaso verso i due vasi di accumulo a pressione uno alta ed uno bassa. Uno è quello che da lavoro alla turbina e l'altro è in realtà l'equivalente di un volano motore e accumula l'energia che serve a ricomprimere il vaso nel ciclo successivo.
La presa di pressione per muovere il displacer te la lascio immaginare a te. Basta che sia congruente con il resto del circuito.
Spero di aver spiegato la mia posizione. Che non è di critica, se no non mi sare sprecato a fare le fasi corrette del motore, ma di suggerimento.


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pROPONGO: CON UN SISTEMA DI MAGNETI O DI MOLLE MECCANICHE, APPLICATE TRA TRA IL VOLANO SULL'ALBERO MOTORE E UNA COSTRUZIONE FISSA, DI LAVORARE STEP BY STEP. MI SPIEGO MEGLIO:

