Diseño y dimensionamiento de un prototipo de motor de combustión externa funcional a partir de biomasa

Abstract

Se propone un sencillo esquema metodológico que considera algunos aspectos básicos de diseño de un motor Stirling experimental que deben ser analizados previo a su construcción. Ciertas cuestiones teóricas son revisadas. Un primer dimensionamiento puede ser realizado mediante simples ecuaciones y análisis termodinámicos elementales. Dicho esquema se aplica en el diseño de un prototipo experimental tipo beta, cuya finalidad proyectada es la generación de energía eléctrica en zonas rurales utilizando biomasa residual agrícola. Se estiman como referencias para su construcción, algunas variables de funcionamiento y de diseño. Los cálculos muestran que es de gran relevancia lograr la presurización del aire –fluido de trabajo– dentro del cilindro principal, para afectar positivamente la fuerza ejercida por el pistón y la potencia de salida. Se estima necesario lograr un diferencial de temperatura de aproximadamente 370ºC. Además, el aumento del volumen barrido afecta proporcionalmente a la potencia, lo que deberá considerarse en su construcción.

One proposes a simple methodological scheme that considers some basic aspects of design of an engine experimental Stirling that they must be analyzed before your construction. Certain theoretical questions are checked. The first scaling can be realized by means of simple equations and thermodynamic elementary analyses. The above mentioned scheme applies to itself in the design of an experimental prototype type beta, which projected purpose is the generation of electric power in rural zones using residual agricultural biomass. They are estimated as references to construction, some variables of functioning and of design. The calculations show that is of great relevancy to achieve the pressurization of the air 2 fluid of work 2 inside the principal cylinder, to affect positively the force exercised by the piston and the power of exit. It considers necessary to achieve the differential one of temperature of 370ºC approximately. In addition, to increase the swept volume affects proportionally to the power, which will have to be considered in the construction.