Motor Stirling

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Motor Stirling

  1. 1. Motor Stirling PROJETO DE FÍSICA IIAntônio C. P. da Silva JrCassius Vallada FleschGiovana HeidrichThiarles Silva de Vargas Taquara, 23 de novembro de 2012Wiliam Liedtke .
  2. 2. JUSTIFICATIVA DO PROJETO O grupo optou por fazer o projeto do motor Stirling justamente por sua dificuldade, sendo que os integrantes perceberam o desafio que teriam ao projetar o produto.OBJETIVO GERAL Fazer com que o motor Stirling funcione aplicando conhecimentos estudados em aula. 2 FACCAT – Engenharia de Produção
  3. 3. TEORIA O motor Stirling possui duas câmaras em diferentes temperaturas, que aquecem e arrefecem um gás. O gás utilizado nos modelos mais simples é o ar, já nos modelos de alta potência e rendimento, são empregados o hélio ou hidrogênio pressurizado, por serem gases com condutividade térmica mais elevada e menor viscosidade, ou seja, transportam energia térmica (calor) mais rapidamente e têm menor resistência ao escoamento, o que implica menos perdas por atrito. Ao contrário dos motores de combustão interna, o fluido de trabalho nunca deixa o interior do motor, trata-se portanto de uma máquina de ciclo fechado. 3 FACCAT – Engenharia de Produção
  4. 4. SLIDE CONCEITUAL DO FUNCIONAMENTO DO MOTOR1 -Compressão Isotérmica: 3 – Expansão IsotérmicaPistão está no meio por haver um equilíbrio térmico. Virabrequim gira, fazendo com que entre ar frio na base do recipiente, o que gera um equilíbrio térmico e leva o pistão para o meio.2- Aquecimento Isocórico 4 – Resfriamento IsocóricoPistão está ao lado oposto da chama por ser empurrado peloar quente. Pistão vai em direção à base pois a parte de cima fica mais quente, empurrando o pistão para baixo. 3Pressão 4 2 1 Volume Diagrama de P x V do ciclo Stirling 4 FACCAT – Engenharia de Produção
  5. 5. VANTAGENS • Os gases usados nunca saem do motor, pois não existem válvulas de escape que liberem gases a alta pressão, o que lhe proporciona maior eficiência; • Pouco poluente, pois a combustão é contínua; • Não ocorrem explosões em seu interior, sendo assim, são muito silenciosos. • Funciona com qualquer fonte de calor, desde que haja uma significativa diferença de temperatura em seu interior. 5 FACCAT – Engenharia de Produção
  6. 6. DESVANTAGENS • Sua maior desvantagem é a dificuldade de iniciar e variar sua velocidade de rotação rapidamente, sendo complicado o seu emprego em veículos; • Podem ter problemas técnicos no sistema de vedação, que impede o vazamento do fluido de trabalho, especialmente quando se empregam gases inertes e leves (hélio, hidrogênio), difíceis de serem confinados sob alta pressão, sem escaparem para o exterior; • Por ser uma tecnologia pouco difundida, os motores Stirling são mais caros, tanto na aquisição quanto na manutenção. 6 FACCAT – Engenharia de Produção
  7. 7. MATERIAIS UTILIZADOS - 1 lata com diâmetro de 98 mm. - 2 latas com diâmetro de 72 mm. - 2 latas com diâmetro de 53 mm. - 3 latas com diâmetro de 57 mm. - 3 raios de inox de 2 mm. - 1 luva de 20 mm. - 1 joelho de 20 mm. - 1 adaptador de 25/50 mm. - 1 balão de festa. - 1 conjunto de parafuso c/ arruelas e porca. - 1 abraçadeira. - 2 cintas plásticas. - 7 conectores sindal. - 5 cds. - 2 terminais de fio. - Silicone de alta temperatura. - Estanho. Custo Total = R$ 30,00 7 FACCAT – Engenharia de Produção
  8. 8. MAIORES DIFICULDADES DE MONTAGEM • Recortar as peças no tamanho correto; • Colar a luva no cilindro do motor; • Balancear o balão no pistão de trabalho; • Fazer com que não houvesse perda de ar; • Fazer com que não houvesse atrito do pistão com a parede da lata. 8 FACCAT – Engenharia de Produção
  9. 9. VÍDEO MOTOR STIRLING http://www.youtube.com/watch?v=ZKox5aYuzVo 9 FACCAT – Engenharia de Produção
  10. 10. CONCLUSÃO Embora seja possível que qualquer pessoa monte um motor Stirling, o grupo encontrou algumas dificuldades, principalmente para a colocação das peças na maneira correta. Felizmente, conseguiu alcançar os objetivos almejados com o projeto, que foi o funcionamento do motor e conseguir replicar as teorias aprendidas em aula para a parte prática. O motor não obteve alto custo para o grupo, que conseguiu utilizar muitos materiais recicláveis para sua construção, provando a diversidade de ações que podem ser tomadas com estes materiais. 10 FACCAT – Engenharia de Produção
  11. 11. “Se à primeira vista a ideia não forabsurda, não há esperança para ela.” Albert Einstein FACCAT – Engenharia de Produção 11

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