Avances en el desarrollo y construcción de máquinas de ciclo Stirling

Abstract

El presente trabajo tiene como objetivo el diseño una máquina de ciclo Stirling mediante escalado y su posterior construcción, y ensayo. Se utiliza como herramienta de diseño termodinámico el programa de escalado de motores Stirling “pem” que permite la concepción de un motor de forma ágil y simple. Se detalla además los resultados obtenidos mediante el diseño mecánico asistido por computadora del motor que minimiza los tiempos y errores de fabricación y permite mejorar la comunicación entre los diseñadores y las personas del taller, facilitando el aporte de los mismos a las mejoras. Mediante esta técnica ha sido posible reducir notablemente las pérdidas a través de las juntas, la mejora en sellos estáticos y dinámicos y la configuración geométrica para minimizar espacios muertos. El ensayo preliminar como máquina frigorífica del motor construido muestra importantes mejoras respecto del anterior, logrando una temperatura de -23ºC luego de 9 minutos.

The present work aims to design a Stirling cycle machine through scaling, its subsequent construction and testing. As a thermodynamic design tool the scaling program for Stirling engines "pem" is used. It allows the design of an engine in an agile and simple way. The study also details the results obtained by computer-aided mechanical design of the engine that minimizes manufacturing time and errors and allows for improved communication between designers and people in the workshop, facilitating the provision of improvement ideas from them. By this technique it was possible to significantly reduce losses through joints, improve static and dynamic seals and geometrical arrangement in order to minimize dead space. Finally, the preliminary test as a refrigerator of the constructed engine shows significant improvements over the old one, achieving a temperature of -23 ° C after 9 minutes of operation.