Es bien conocida ya la crisis energética a la que se enfrenta todo país alrededor del mundo.
En el caso particular de Chile, la disminución en los recursos hidrocarburos y la inestabilidad
en las lluvias han generado recortes energéticos que han producido no sólo molestias a
los usuarios domésticos, sino considerables pérdidas en el sector industrial. El gobierno
ha reaccionado creando una serie de políticas para estimular la utilización de fuentes
renovables no convencionales, y ha generado programas de eficiencia energética.
El presente trabajo de título tiene por objetivo diseñar un motor capaz de utilizar
recursos energéticos no convencionales de bajo potencial. En particular, el motor Stirling
es capaz de trabajar con distintas fuentes calóricas, ya que es una máquina de combustión
externa. Se ha considerado la disponibilidad de una fuente de agua termal con un recurso
de 28 [lt/min] a 70°C, y una fuente de agua fría a 5°C con el mismo caudal. Una de las
características mías sobresalientes del motor Stirling, es que es el único que teóricamente
alcanza el rendimiento de Carnot, que es el mayor rendimiento que puede lograr una
máquina térmica.
El diseño consta de dos partes: un diseño termodinámico y un diseño mecánico. Para
el diseño termodinámico se ha utilizado un modelo de simulación preparado especialmente
para las características del recurso descrito, incorporando parámetros reales del motor que
se pretende construir. Este diseño permite obtener las dimensiones más apropiadas para
reproducir el ciclo Stirling de la mejor manera posible. El diseño mecánico presenta los
materiales y las dimensiones finales que deben tener las piezas constituyentes del motor
para reproducir el ciclo que se determinó en el análisis termodinámico.
Se obtiene como resultado un modelo termodinámico para este motor en particular,
pero que es fácilmente adaptable a otras configuraciones de motor y a otras características
de recurso. Este modelo se utiliza como herramienta para optimizar las dimensiones de
las distintas piezas del motor, de tal forma que se obtenga la máxima potencia posible.
Después de diversas consideraciones sobre resistencia de materiales y propiedades de
transferencia de calor de las mismas, se definen los materiales y dimensiones finales, las
cuales quedan consignadas en los planos de construcción.
La conclusión final de este trabajo es la realización completa del diseño del motor,
estimándose una potencia generada de 156,8[W] a 310[RPM]. Se asegura la factibilidad
constructiva del mismo con recursos nacionales y se presenta una discusión sobre los
modelos termodinámicos utilizados.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UCHILE/oai:repositorio.uchile.cl:2250/103131 |
| Date | January 2008 |
| Creators | Vidal Geisel, William Antony |
| Contributors | Gherardelli Dezerega, Carlos, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Departamento de Ingeniería Mecánica, Román Latorre, Roberto, Béjar Vega, Marco Antonio, Frederick González, Ramón |
| Publisher | Universidad de Chile |
| Source Sets | Universidad de Chile |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | Tesis |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Chile, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/cl/ |
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