Discussione: alfa-Stirling

NO!

la compressione la devi misurare col manometro!
col calibro puoi misurare la distanza testa-PMI e l'alesaggio.

inoltre serve il volume della luce tra i cilindri.
entra a far parte dei volumi.

la lunghezza del pistone per ora non serve, nemmeno la lunghezza della biella, se mi dai la larghezza del solo cilindro è meglio (+/- è uguale a quella del pistone).
il diametro del collettore ok (la lunghezza del condotto poi la calcoliamo).
la distanza tra PMI e PMS serve e tra PMS e testata.
conviene che tu faccia un disegno quotato.

ciao!

CITAZIONE (sorellaLuna @ 15/5/2006, 11:48)

la lunghezza del pistone per ora non serve, nemmeno la lunghezza della biella, se mi dai la larghezza del solo cilindro è meglio (+/- è uguale a quella del pistone).
il diametro del collettore ok (la lunghezza del condotto poi la calcoliamo).
la distanza tra PMI e PMS serve e tra PMS e testata.
conviene che tu faccia un disegno quotato.

ciao!

CITAZIONE

la distanza tra PMI e PMS serve e tra PMS e testata.

Aiuto! :-)

Puoi spiegarmi come posso realizzare questa misura?

Tnx!

J3n4

riassumo:
1) alesaggio
2) corsa(distanza tra PMI e PMS)
3) distanza tra PMS e testata.
4) diametro del collettore.

PS il rame conduce di più (fino a 400°) dell'alluminio.
rame λ=335
alluminio λ=250

metti il pistone + in alto possibile e segna la posizione col gesso (anti ossidante:-) ) porta il pistone in basso e misura questa distanza.
poi misuri la distanza dal gesso fino alla sommità del cilindro.
poi misuri l'altezza del volume della testa ok?

CITAZIONE (sorellaLuna @ 15/5/2006, 12:07)

riassumo:
1) alesaggio
2) corsa(distanza tra PMI e PMS)
3) distanza tra PMS e testata.
4) diametro del collettore.

PS il rame conduce di più (fino a 400°) dell'alluminio.
rame λ=335
alluminio λ=250

metti il pistone + in alto possibile e segna la posizione col gesso (anti ossidante:-) ) porta il pistone in basso e misura questa distanza.
poi misuri la distanza dal gesso fino alla sommità del cilindro.
poi misuri l'altezza del volume della testa ok?

Roger! Eseguo e questa sera ti mando le prime misure!

Per la compresisone dovrai aspettare che finisco di svuotare la testa e che rimonto tutto in maniera ben sigillata.

Ciao a tutti,
volevo rincuorarvi che non sono affatto sparito, ho avuto un po di cose da sbrigare e ho dovuto rimandare lo smanettamento vicino al compressore ma ieri sera ho ricominciato e ho finalmente svuotato la testata.

Per domani dovrei riuscire a pulirla per bene, montare il cilindro per prendere tutte le misure che occorrono e sigillare tutto per benino e misurare anche il rapporto di compressione.

Se qualcuno se ne intende, avrei un quesito da porvi sulla scelta del GAS, un mio amico mi ha consigliato di utilizzare del freon al posto del butano, secondo lui dovrebbe essere migliore anche perchè il gas nella bombola che ha lui dice che non è allo stato liquido... e potremmo usare questa, usufruendo dell'alta pressione potremmo arrivare a comprimere di brutto!
Sinceramente questa cosa non la so davvero, se qualcuno sa aiutarmi in questa valutazione ne sarei davvero grato.

Mentre finisco di fare le misurazioni vi allego una foto che ho scattato durante il processo di svuotamento.

Saluti
j3n4

ciao bentrovato!

secondo me dovresti usare l'aria

Salve, scustae se mi intrometto ma volevo farvi una domanda sul motore stirling.

Come mai in tutti gli schemi che si trovano in rete la sorgente calda si trova sempre piu' in basso di quella fredda?

E' una condizione necessaria per il funzionamento del motore?

CITAZIONE (csebasti @ 19/5/2006, 01:27)

Salve, scustae se mi intrometto ma volevo farvi una domanda sul motore stirling.

Come mai in tutti gli schemi che si trovano in rete la sorgente calda si trova sempre piu' in basso di quella fredda?

E' una condizione necessaria per il funzionamento del motore?

Presumo di no, mi risulta che la nasa abbia sviluppato uno stirling per utilizzarlo nello spazio, questo mi lascia intuire che ciò che influisce nel motore sia solo il gioco delle pressioni.
Cmq essendo anche vero che i gas caldi tendono a salire e quelli freddi tendono a scendere potrebbe essere un fattore da non sottovalutare troppo perchè potrebbe costituire una piccola fonte di "attrito", tanto vale progettarli nella maniera che hai sempre visto per non incorrere in problematiche ulteriori.

Saluti
j3n4

CITAZIONE (sorellaLuna @ 18/5/2006, 16:43)

ciao bentrovato!

secondo me dovresti usare l'aria

Ciao!
Porta pazienza ancora un pochino e ti fornisco tutte le misure che abbiamo detto :-)

CITAZIONE

secondo me dovresti usare l'aria

Nel motore stirling classico si usa l'aria hai ragione ma mi risulta da alcuni risultati che ho letto che le performance migliori si ottengono con altri fluidi, se non ricordo male ho visto "addirittura" uno stirling che dava risultati migliori con l'alcol al posto dell'aria, di cui fornivano le differenze di risultato.

Oltretutto c'è da dire che se anche il prototipo che sto facendo funzionasse ad aria presumo che potrebbe funzionare con praticamente ogni tipo di fluido... ma il discorso è: Quale tipo di fluido è + performante?

Se cerchiamo su internet esistono 100naia di prototipi funzionanti, quindi oltre che una esperienza didattica, questo prototipo (se dovesse funzionare), non è certamente un traguardo significante.
Lo sarebbe se potesse funzionare dando risultati apprezzabili sfruttando una temperatura esigua: ossia 80°

Sulla base di queste considerazioni diventa implicito che utilizzare l'aria al posto di una ltro tipo di fluido + suscettibile al calore è un collo di bottiglia.

non sei daccordo?

CITAZIONE (sorellaLuna @ 15/5/2006, 12:07)

riassumo:
1) alesaggio
2) corsa(distanza tra PMI e PMS)
3) distanza tra PMS e testata.
4) diametro del collettore.

PS il rame conduce di più (fino a 400°) dell'alluminio.
rame λ=335
alluminio λ=250

metti il pistone + in alto possibile e segna la posizione col gesso (anti ossidante:-) ) porta il pistone in basso e misura questa distanza.
poi misuri la distanza dal gesso fino alla sommità del cilindro.
poi misuri l'altezza del volume della testa ok?

Ciao scusa il ritardo ma mi sono accorto solo questo weekend di non avere + il calibro per fare le misure, (chissà dove sarà finito).

Quindi ne ho acquistato uno per l'occasione e ecco le prime misure:

Il PMS è posto a ZERO (il pistone nel punto alto arriva a filo)

Il PMI:
24,0 (ovvero la distanza misurata dal PMS)

Altezza del cilindro di testa:
18,1

Diametro cilindro:
50,4

Diametro collettore:
12,3

Spero che bastino per i primi calcoli... a breve ti fornirò il rapporto di compressione.

Saluti
j3n4

Il gas ideale è l'idrogeno, ma non usarlo è come se hai una bomba portatile!
Dopo viene l'elio....se hai una bombola bene, altrimenti si compreno ma hai bisogno della bombola €. 90,00 + un bel riduttore €. 280,00

Poi la bella aria compressa.....ma devi usare un filtro per togliere l'umidità all'interno!
Non usare come ti hanno consigliato freon e gas strani combustibili, sono solo pericolosi o dannosi all'ambiente, non incrementi un bel niente rispetto all'aria!

CITAZIONE (alex3comforum @ 25/5/2006, 19:40)

Il gas ideale è l'idrogeno, ma non usarlo è come se hai una bomba portatile!
Dopo viene l'elio....se hai una bombola bene, altrimenti si compreno ma hai bisogno della bombola €. 90,00 + un bel riduttore €. 280,00

Poi la bella aria compressa.....ma devi usare un filtro per togliere l'umidità all'interno!
Non usare come ti hanno consigliato freon e gas strani combustibili, sono solo pericolosi o dannosi all'ambiente, non incrementi un bel niente rispetto all'aria!

Ciao,
grazie per la risposta, in molti punti hai ragione ma in effetti il tipo di fluido da usare continua ad essere un bel dilemma per me....
Hai ragione sulla pericolosità dell'idrogeno ma dobbiamo mettere sulla bilancia parecchi fattori determinanti per la riuscita di questo esperimento:

1) Il motore è piccolo
2) Il calore sfruttabile è poco
3) Gli attriti ed eventuali imperfezioni sono oltre la mia preparazione tecnica e ci vorrà davvero molto tempo prima che riesca a imparare come ottimizzare tutto.

Considerato questi tre fattori dobbiamo anche tenere presente che:

a) Questo motore è solo una prova tecnica
b) Non sarà MAI a contatto con fiamme libere e sopratutto non è un prodotto destinato a tutti (almeno per ora).
c) Tutto quello che sarà testato può sempre essere sostituito con qualcosa di meno pericoloso, (purchè sia fattibile).

Per quanto detto, a naso, l'idrogeno sembrerebbe un GAS particolarmente "ideale" per questo tipo di esperimento, ma proprio perchè volevo tenerlo come ultima risorsa mi stavo informando sulla possibilità di utilizzare qualche tipo di GAS inerte con performance simili...
Il freon in questo caso mi hanno detto (ma senza mai darmi misure), che dovrebbe essere migliore del butano, (che volevo usare io).

Non c'è da spaventarsi a pensare che voglio usare questi gas per le prove, ho scelto infatti di utilizzare un motore vero invece di una lattina proprio perchè so che il pericolo è alto e la tenuta deve essere ineccepibile... ci tengo alla mia vita!

Più che un motore stirling al momento sto in effetti preparando uno strumento per scegliere il tipo di gas da utilizzare, come ho già detto qualche post fa sviluppare un motore stirling che gira a 400° non mi darebbe alcuna soddisfazione anzi, farei prima a comprarne uno bello e fatto su internet, sprecherei meno soldi e meno fatica, e potrei studiare direttamente quello, ma poi cosa ci farei?

Fondamentalmente il mio obbiettivo è sfruttare un piccolo motore per sfruttare una piccola fonte di calore, da questo non pretendo GigaWatt di potenza mi pare ovvio, ma potrebbe essere un ottimo punto di partenza per sviluppare idee successive.

La cosa che mi lascia perplesso è che ancora non ho visto intervenire nessuno con dati e calcoli... forse questo progetto è davvero impossibile... non so... a breve posterò il rapporto di compressione e se ho il tempo farò qualche misura con i GAS.

Saluti
j3n4

Ieri pomeriggio ho chiuso FINALMENTE la testata e ho fatto qualche prova... come sospettavo le fasce del pistone tengono una pressione iniqua, dopo la quale cominciano a perdere aria da tutte le parti... davvero una brutta scoperta.... :-(

A questo punto non demordo ma abbandono la riconversione di un compressore perchè allo stesso prezzo posso costruirne uno da zero, sicuramente migliore, visto e considerato che nel frattempo ho fatto amicizia con un simpatico tizio che ha delle macchine idonee a lavorare l'alluminio e il ferro....

Chiedo nuovamente aiuto a chiunque leggesse questo post, per avere idee e calcoli quanto + precisi possibili per la progettazione di questo prototipo.

80°, 80° mi frullano per la testa da settimane... non sono pochi, continuo a ripetermelo! :-)

In attesa di aiuti continuerò da solo nella sperimentazione, perchè sono sempre + convinto che si può realizzare, è solo da bilanciare bene il tutto, sono testardo e non mollerò ci volessero anche 20anni.

Saluti
j3n4

CITAZIONE

non mollerò ci volessero anche 20anni.

in bocca al lupo!

CITAZIONE

come sospettavo le fasce del pistone tengono una pressione iniqua, dopo la quale cominciano a perdere aria da tutte le parti... davvero una brutta scoperta.... :-(

Cambia semplicemente il materiale della fascia.

CITAZIONE (j3n4 @ 11/6/2006, 13:42)

...
come sospettavo le fasce del pistone tengono una pressione iniqua, dopo la quale cominciano a perdere aria da tutte le parti... davvero una brutta scoperta.... :-(

Come suggerito da Alex prova a cambiare le fasce, non costano molto, controlla bene anche che il cilindro non sia rigato o ovalizzato, in tal caso fallo rettificare in un officina (anche molti negozi di auto/moto ricambi hanno la possibilità di rettificare i cilindri) e rifai il pistone, controlla anche che il pistone non abbia troppo gioco nel cilindro (differenza minore di 0.25 mm).

CITAZIONE (j3n4 @ 11/6/2006, 13:42)

...
Chiedo nuovamente aiuto a chiunque leggesse questo post, per avere idee e calcoli quanto + precisi possibili per la progettazione di questo prototipo.

80°, 80° mi frullano per la testa da settimane... non sono pochi, continuo a ripetermelo! :-)

80°C non sono pochi ma non sono certo che bastino per muovere uno Stirling in configurazione alpha, dai calcoli che ho fatto io, ma potrebbero essere totalmente sbagliati , utilizzando aria la differenza di temperatura dovrebbe essere di oltre 500°! nel tred "Formule per progetto" trovi alcuni link interessanti.

Ciao
Dino

CITAZIONE (alex3comforum @ 11/6/2006, 17:40)

CITAZIONE

non mollerò ci volessero anche 20anni.

in bocca al lupo!

CITAZIONE

come sospettavo le fasce del pistone tengono una pressione iniqua, dopo la quale cominciano a perdere aria da tutte le parti... davvero una brutta scoperta.... :-(

Cambia semplicemente il materiale della fascia.

Si a cambiare la fascia ci avevo pensato inzialmente, ma dopo pochi giri sarei al punto di partenza, tanto vale costruirne uno che mi duri almeno un paio di giorni mentre ci faccio sopra le prove :-)

Oppure dovrei ricorrere a un materiale diverso perchè questo tipo di gomma non tiene grandi pressioni.
C'è solo un problema, il tipo di motore che ho per le mani funziona con un moto alquanto particolare:
Il pistone non segue un moto verticale ma bensì basculante verso la fine del giro... ossia tende a posiazionarsi digonalmente nel PMI del cilindro e tornare nuovamente dritto quando sale verso il PMS... Mi prenderei a schiaffi da solo per non averlo notato subito :-(
Ciò è dovuto dal fatto che il pistone è un pezzo unico sulla sua biella e quindi la segue anche nel mezzo giro basso, portandolo leggermente fuori asse :-(

Per mantenere questo tipo di movimento la gomma è ideale perchè se usassero una fascia di ferro si ovalizzerebbe e si spacherebbe dopo un paio di giri.

In pratica non è stato pensato a resistere a pressioni superiori ai 2bar lo sospettavo quando ho tolto il pistone dal cilindro e mi sono accorto del tipo di fasce che aveva... forse sono stato troppo ottimista a perderci tempo, cmq non è tutto perduto, potrei semplicemente cambiare il pistone e usarne uno con lo snodo sotto in modo da eliminare il difetto e potrei usare quindi anche delle fasce in ferro... ma credo non sia la sola modifica che necessita, visto che probabilmente dovrò anche abbassare la testa per ridurrne il volume, aumentandone la compressione...

A conti fatti mi resterebbe un cilindro di scarsa qualità e un carter... penso che con un pò di pazienza è il minimo che si possa ricostruire magari con la forma a V e con materiali migliori! :-)

Praticamente penso di tenermi solo l'albero e rifare tutto, testata bassa, cilindro lucido, carter a V per alloggiare direttamente due pistoni e bielle nuove... dovrei in questo modo concentrarmi solo sullo scambiatore, la pressione del gas e il DeltaT.

Sono tenace e ce la posso fare, fosse anche sufficiente a smuovere una macchina giocattolo sarebbe comunque un gran successo.

Saluti
j3n4

CITAZIONE (DinoDF @ 11/6/2006, 23:24)

CITAZIONE (j3n4 @ 11/6/2006, 13:42)

...
Chiedo nuovamente aiuto a chiunque leggesse questo post, per avere idee e calcoli quanto + precisi possibili per la progettazione di questo prototipo.

80°, 80° mi frullano per la testa da settimane... non sono pochi, continuo a ripetermelo! :-)

80°C non sono pochi ma non sono certo che bastino per muovere uno Stirling in configurazione alpha, dai calcoli che ho fatto io, ma potrebbero essere totalmente sbagliati , utilizzando aria la differenza di temperatura dovrebbe essere di oltre 500°! nel tred "Formule per progetto" trovi alcuni link interessanti.

Ciao
Dino

Ciao Dino,
grazie per la risposta, in effetti utilizzando aria non mi aspetto molto dal mio povero motore, ma utilizzando del gas sotto pressione e raffreddando un cilindro si.

Questa settimana sarà dedicata ai calcoli e alla progettazione, spero che per domenica prossima vi posso fare avere qualche buona notizia!

A presto
j3n4

Ciao J3:
Hai rinunciato al alfaST? Qualcun'altro che ha da fare qualche esperimento con questa tipologia di ST? Io, dopo il primo prototipo funzionante(gamma) avrei intenzione di crearne uno a doppio effetto ma la mia esperienza mi fa appoggiarmi sempre a quelli che magari l'hanno gia esperimentato.
Saluti
Gustavo

CITAZIONE (j3n4 @ 24/5/2006, 19:31)

CITAZIONE (sorellaLuna @ 15/5/2006, 12:07)

riassumo:
1) alesaggio
2) corsa(distanza tra PMI e PMS)
3) distanza tra PMS e testata.
4) diametro del collettore.

PS il rame conduce di più (fino a 400°) dell'alluminio.
rame λ=335
alluminio λ=250

metti il pistone + in alto possibile e segna la posizione col gesso (anti ossidante:-) ) porta il pistone in basso e misura questa distanza.
poi misuri la distanza dal gesso fino alla sommità del cilindro.
poi misuri l'altezza del volume della testa ok?

Ciao scusa il ritardo ma mi sono accorto solo questo weekend di non avere + il calibro per fare le misure, (chissà dove sarà finito).

Quindi ne ho acquistato uno per l'occasione e ecco le prime misure:

Il PMS è posto a ZERO (il pistone nel punto alto arriva a filo)

Il PMI:
24,0 (ovvero la distanza misurata dal PMS)

Altezza del cilindro di testa:
18,1

Diametro cilindro:
50,4

Diametro collettore:
12,3

Spero che bastino per i primi calcoli... a breve ti fornirò il rapporto di compressione.

Saluti
j3n4

Ciao a tutti
Ciao j3n4 mentre è sicuramente importante la superficie del cielo del pistone, se hai capito come funziona uno stirling capirai che il rapporto di compressione non serve a un tubo, non è un motore a scoppio. In qualsiasi caso ti sei andato ad impattare con un motore stirling dei più complessi e difficile da mettere a punto. Lo scambiatore è molto critico sia dimensionalmente che nella scelta materiale usato al suo interno per trattenere e cedere calore. Con 80°C non ci fai nulla, ma forse con 800°...
Un consiglio, tieni buono un cilindro metre l'altro mantenedo il biellismo e la corsa, trasformalo in un displacer con la misura del diametro in proporzione a quello del pistone come già suggerito tempo fa in un altro mio intervento.
Per iniziare tieni buona l'aria è più che sufficiente a pressione atmosferica, successivamente aria sotto pressione e forse un giorno un mix di gas.

Salutoni
Furio57

ciao furio poco tempo fa mettevi in vendita i disegni per costruire uno stirling io sono interessatto fammi sapere

Ciao Tutti,
si Furio hai ragione sotto molti punti di vista.

Al momento sono fermo perchè sto realizzando un reattore per la generazione di idrogeno, sembra essere sulla buona strada quindi sto impiegando tutte le mie energie per terminarlo, ma tornerò presto a realizzare questo piccolo sogno... sono testardo... quindi lo farò.

Nel frattempo ho ripreso in mano i libri di termodinamica delle superiori, e ho cominciato a ripassare concetti ormai persi da tempo... ho trovato alcune formule molto semplici ed utili riguardo il calcolo della pressione la larghezza del cilindro e altre cosette.

Ciò che mi manca veramente per dimensionare bene uno stirling di questo tipo sono formule così, prossimamente pubblico qui le formule che reputo interessanti in modo di avvantaggiare chiunque abbia voglia di cimentarsi in questa impresa e magari chi sa? Magari qualcuno aggiunge le sue e riusciamo a fare un documento completo per la realizzazione!

Io sono programmatore, potrei anche scrivere un programma di calcolo per il dimensionamento che ne dite? Lo facciamo?

Un saluto
Rob