Motor stirling

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ETEP - Unidade Esplanada
São José dos Campos

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ESTUDO DIRIGIDO

Motor Stirling








Curso: Engenharia Mecânica – 12º Trimestre – Data: 13 / 12 / 2011

Disciplina: Máquinas Térmicas – Prof.: Marcos Silva – Turma: 12EMNA

Aluno: Bruno Quintanilha Oliveira R.A.: 071136Índice

1 - Introdução......................................................................................................................03
2 - Ciclo...............................................................................................................................04
3 -Funcionamento..............................................................................................................04
4 - Configurações................................................................................................................05
4.1 – Configuração Alfa............................................................................................05
4.2 – Configuração Beta...........................................................................................05
4.3 –Configuração Gama........................................................................................06
5 - Vantagens......................................................................................................................06
6 - Desvantagens................................................................................................................07
7 - Por que os motoresStirling não são mais comuns?.....................................................07
8 - Bibliografia.....................................................................................................................07
9 - Anexos...........................................................................................................................081. Introdução

O motor Stirling é, teoricamente, uma máquina térmica o mais eficiente possível. Alguns protótipos construídos nos anos 50 e 60 chegaram a índices de 45%, superando facilmente os motores a gasolina, diesel e as máquinas a vapor que têm eficiência média entre 20% e 30%.
Foi inventado por Robert Stirling em 1816, e é conhecido também como motor de ar ar quente, porutilizar os gases atmosféricos como fluido de trabalho.
Hoje em dia os motores Stirling são usados somente em alguns casos específicos, como em submarinos ou geradores de energia auxiliares para iates, onde o funcionamento silencioso é importante.
Este trabalho tem por objetivo apresentar o ciclo e o funcionamento deste tipo de motor, além de trazer informações sobre suas características básicas eaplicações.


































2. Ciclo

Este tipo de motor funciona com um ciclo termodinâmico composto de 4 fases e executado em 2 tempos do pistão: compressão isotérmica (temperatura constante), aquecimento isocórico (volume constante), expansão isotérmica e arrefecimento isocórico. Este é o ciclo idealizado (válido para gases perfeitos), quediverge do ciclo real medido por instrumentos. Não obstante, encontra-se muito próximo do chamado Ciclo de Carnot, que estabelece o limite teórico máximo de rendimento das máquinas térmicas.


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Figura 1: Diagrama PV e TS de um ciclo de Stirling


3. Funcionamento

O motor Stirling surpreende por sua simplicidade, pois consiste de duas câmaras em diferentes temperaturas que aquecem earrefecem um gás de forma alternada, provocando expansões e contrações cíclicas, o que faz movimentar dois êmbolos ligados a um eixo comum. Segue abaixo uma explicação detalhada do funcionamento do motor:

1. Calor é adicionado ao gás no interior do cilindro aquecido (à esquerda, por exemplo), causando a elevação da pressão. Isso força o pistão a se mover para baixo. Essa é a parte do ciclo...
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