Software Solare, Termico, Eolico, Meccanico... e Dati
Analisi Motore stirling yoke Ross ,leveraggi e diagrammi vari

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Libero51

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GigaWatt


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Msg:1248

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Inviato il: 1/6/2008,07:22

Ciao

Ho sospeso ,per ora l’ulteriore sviluppo del programma di analisi perché sento la necessità di procedere ad alcune verifiche pratiche . Prima di iniziare devo avvertirvi che i dati sui quali sto ragionando sono sicuramente suscettibili di errori anche sensibili e tali da consentire un analisi solo comparativa tra modelli diversi. Inserendo nel programma le dimensioni reali del primo modellino e con i valori F1 e F2 = 25 (scostamento dalle isoterme per tener conto della inefficienza dello scambio temico tra pareti calda e fredda del displacer ) ricavo un energia di ciclo pari ad un Joule , considerando che non supera la velocità di due giri al secondo erogherebbe una potenza teorica di circa 2 watt che sono tutti impegnati a superare gli attriti. Il dato mi sembra verosimile se pensate che 2 watt corrispondono alla potenza sviluppata da un peso di circa 2 etti ( 2 Newton) che viene frenato in caduta in modo da percorrere un metro in un secondo. Tale modello ha un displacer di 93 cc ed un cilindro di 11 cc con un rapporto tra i due volumi di circa 8 volte. Ho smontato un vecchio martello elettrico elettropneumatico guasto ricavandone cilindro , pistone , biella e albero . Il modello, in costruzione , sempre tipo gamma con leveraggio a squadretta , ha un volume di displacer di 132 cc, un volume di cilindro di 67 cc con un rapporto tra i due volumi di circa 2. volte.
Nelle stesse condizioni del primo modello dovrebbe sviluppare circa 7 joule per ciclo.
Ho previsto il raffreddamento ad acqua ed il montaggio dovrebbe consentirmi di variare il volume del displacer. modificando la posizione e le dimensioni della squadretta e sostituendo stelo e cilindro. Prevedo di usare un pistone displacer con due dischi di alluminio con interposto isolante . . . in fibra ? . Vedremo se i compromessi adottati consentiranno qualche risultato.
Vi allego la bozza del disegno e , come ormai sapete , apprezzo i consigli e le critiche . . ..

Saluti a tutti faccine/construction.gif


http://www.energialternativa.info/Public/NewForum/ForumEA/2/2/6/2/4/8/7/t/1212301228.jpg



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NonSoloBolleDiA...

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Msg:13786

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Inviato il: 1/6/2008,10:48

Libero,
lo sai che siamo in molti a seguire gli sviluppi dei tuoi lavori? proprio ieri un utente mi ha mandato un messaggio dicendomi:"non avrà rinunciato?"
...ecco la risposta!
Ciao
Bolle



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Libero51

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Utente
Msg:1248

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Inviato il: 6/6/2008,06:22

Ciao a tutti,
quello che sto per fare è imprudente ma siccome siamo tutti appassionati per “sto motore “ vi anticipo una fotografia dei lavori in corso, speriamo che poi . . . giri; altrimenti ci perderò la faccia con tutta la barba . . ..
Ho usato il cilindro, il pistone, la biella e l’albero di quel martello elettrico guasto di cui vi avevo parlato. Ho sostituito i cuscinetti e lavorato di disco per affettare il cilindro ed il supporto. Il resto è ferraccio tagliato e saldato ad elettrodo per ottenere i supporti ed il vano anulare di raffreddamento. Trapano, maschi, giramaschio, lime e martello. Ho usato i soliti attacchi pneumatici per ricavare i collegamenti idraulici e per la guida dello stelo displacer che è avvitata nel pozzetto. Il collegamento tra cilindro e displacer passa purtroppo nella camera di raffreddamento e questa soluzione di compromesso mi consentirà di ottenere il cilindro displacer senza attacchi , una specie di pentolino con le corna saldate sul . . . culo.

Fa bene alla salute ridere un po’ .

Ho deciso di pagare il prezzo di quello spazio morto sicuramente poco adiabatico per ottenere una semplicità costruttiva che possa prevedere successive prove con volumi diversi del displacer.. Occorrerà sostituire il leveraggio e il cilindro . Le corna le saldiamo alla fine.
Penso di essere quasi a metà strada .

Saluti a tutti. faccine/rolleyes.gif

http://www.energialternativa.info/Public/NewForum/ForumEA/2/2/6/2/4/8/7/t/1212729516.jpg



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orlafur
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Msg:19

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Inviato il: 6/6/2008,14:41


e' talmente bello che viene da non credere che sia farina del tuo sacco

 

NonSoloBolleDiA...

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Msg:13786

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Inviato il: 6/6/2008,14:47

CITAZIONE (Libero51 @ 6/6/2008, 07:22)
una specie di pentolino con le corna saldate sul . . . culo.

faccine/laugh.gif



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Libero51

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Msg:1248

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Inviato il: 17/6/2008,16:39

CITAZIONE (Libero51 @ 6/6/2008, 07:22)
Fa bene alla salute ridere un po’ .

Ciao a tutti , come ho scritto sulla lavagna , sono un pò giù di corda per l'intrigante insuccesso del modello 2. Vi invio le foto scattate prima del decesso del prototipo che , per fortuna mi ha fatto capire il lato oscuro del . . .rapporto tra volume pistone e volume displacer. Chi ha provato ad usare il programma si è accorto che viene segnalato un messaggio quando si dimensiona un displacer " troppo grande". La falla di analisi teorica è stata colmata dal mancato funzionamento del prototipo. il collaudo ha messo in evidenza che per le temperature di esecizio ( 500 °K o circa 230 °C), l'espansione dell'aria riscaldata non permetteva al pistone di compiere l'intera corsa di espansione. A due terzi della corsa il pistone veniva fermato dalla depressione dovuta alla scarsità di aria calda.
Avrebbe probabilmente potuto funzionare con temperature più elevate ma questo avrebbe messo in crisi la filosofia di un modello gamma facile da costruire con tecnologia semplice, materiali poco costosi e adatto per temperature non troppo elevate. (a scapito inevitabile del rendimento).
Naturalmente procedendo in questo modo ,parzialmente empirico si ha a volte l'impressione di aver scoperto l'acqua calda. Peccato che lo si scopre alla fine.
Bastava pensare che il rapporto tra i due volumi dipende , in qualche modo, dal rapporto tra le due temperature di funzionamento. Più elevata è la differenza tra le due temperature e più piccolo può essere dimensionato il displacer, più elevato risulta quindi il rendimento, in conformità ai dati elaborati dal programma ed in completo rispetto dell'enunciato di Carnot.
I modellini che vediamo girare con il calore del palmo di una mano hanno un elevato rapporto tra i volumi perchè funzionano con un basso rapporto di temperature.
Peccato, non me ne ero reso conto prima.
E possibile quindi prevedere quale deve essere il rapporto adeguato tra i volumi displacer/pistone.
Ho già modificato il programma tracciando sul diagramma le due pressioni corrispondenti alle due temperature ed il ciclo deve compiersi all'interno di tali pressioni.
Con un pò di pazienza pubblicherò la versione aggiornata e ricomincerò con il modello tre.
La disposizione dei meccanismi mi ha comunque convinto, nelle foto il displacer da terminare è risultato poi troppo pesante.

Saluti a tutti



http://www.energialternativa.info/Public/NewForum/ForumEA/2/2/6/2/4/8/7/t/1213716474.jpg











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Libero51

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GigaWatt


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Msg:1248

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Inviato il: 5/7/2008,18:33

Ciao a tutti , visto che a causa del caldo, non riesco a convincere nessuno che andando piano si consuma meno, continuerò ad insistere con temperature più fresche. Nel frattempo ho aggiornato il programma del motore stirling inserendo le isocore corrispondenti alle due temperature di funzionamento, Questo mi ha permesso di formulare un criterio , penso credibile, di dimensionamento del displacer. Ho visitato il magazzino di recuperi metallici e sono tornato a casa con una pentola di inox e un paio di dischi di ferro per incominciare il modello tre. L'idea di mettermi a saldare e di far scintille con la smerigliatrice mi turba non poco. Ho inserito tutto il necessario in un file di setup completo ed ho usato un altro sito di Free File Hosting. Faccio un paio di prove.

http://www.freefilehosting.net/download/3j892

oppure

Setup.zip

Saluti a tutti. faccine/bye2.gif


http://www.energialternativa.info/Public/NewForum/ForumEA/2/2/6/2/4/8/7/t/1215279093.jpg



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sun_son
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Msg:1224

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Inviato il: 1/8/2008,00:28

Libero51,
compliementi.....
non riesco a vedere le foto.....
lavoro molto interessante....
ciao
sun_son


CITAZIONE (Libero51 @ 17/6/2008, 17:39)
CITAZIONE (Libero51 @ 6/6/2008, 07:22)
Fa bene alla salute ridere un po’ .

Ciao a tutti , come ho scritto sulla lavagna , sono un pò giù di corda per l'intrigante insuccesso del modello 2. Vi invio le foto scattate prima del decesso del prototipo che , per fortuna mi ha fatto capire il lato oscuro del . . .rapporto tra volume pistone e volume displacer. Chi ha provato ad usare il programma si è accorto che viene segnalato un messaggio quando si dimensiona un displacer " troppo grande". La falla di analisi teorica è stata colmata dal mancato funzionamento del prototipo. il collaudo ha messo in evidenza che per le temperature di esecizio ( 500 °K o circa 230 °C), l'espansione dell'aria riscaldata non permetteva al pistone di compiere l'intera corsa di espansione. A due terzi della corsa il pistone veniva fermato dalla depressione dovuta alla scarsità di aria calda.
Avrebbe probabilmente potuto funzionare con temperature più elevate ma questo avrebbe messo in crisi la filosofia di un modello gamma facile da costruire con tecnologia semplice, materiali poco costosi e adatto per temperature non troppo elevate. (a scapito inevitabile del rendimento).
Naturalmente procedendo in questo modo ,parzialmente empirico si ha a volte l'impressione di aver scoperto l'acqua calda. Peccato che lo si scopre alla fine.
Bastava pensare che il rapporto tra i due volumi dipende , in qualche modo, dal rapporto tra le due temperature di funzionamento. Più elevata è la differenza tra le due temperature e più piccolo può essere dimensionato il displacer, più elevato risulta quindi il rendimento, in conformità ai dati elaborati dal programma ed in completo rispetto dell'enunciato di Carnot.
I modellini che vediamo girare con il calore del palmo di una mano hanno un elevato rapporto tra i volumi perchè funzionano con un basso rapporto di temperature.
Peccato, non me ne ero reso conto prima.
E possibile quindi prevedere quale deve essere il rapporto adeguato tra i volumi displacer/pistone.
Ho già modificato il programma tracciando sul diagramma le due pressioni corrispondenti alle due temperature ed il ciclo deve compiersi all'interno di tali pressioni.
Con un pò di pazienza pubblicherò la versione aggiornata e ricomincerò con il modello tre.
La disposizione dei meccanismi mi ha comunque convinto, nelle foto il displacer da terminare è risultato poi troppo pesante.

Saluti a tutti faccine/construction.gif



http://www.energialternativa.info/Public/NewForum/ForumEA/2/2/6/2/4/8/7/t/1213716474.jpg

L'importanzaa dei lavori .....sta anche e soprattutto capire gli aspetti non prevedibili e imponderabili di quelli che si definiscono "insuccessi". Molti ritengono che camminando sulle spalle di questi insucessi si arrivi alla soluzione desiderata...e quindi siano questi "insuccessi" di gran lunga + importanti del risultato finale in se stesso.
Complimenti per il lavoro...... ce ne vorrebbero di + di questi insuccessi (magari targati italia).

 

Libero51

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Inviato il: 23/9/2008,14:57

CITAZIONE (Libero51 @ 5/7/2008, 19:33)
. . . Ho visitato il magazzino di recuperi metallici e sono tornato a casa con una pentola di inox e un paio di dischi di ferro per incominciare il modello tre.

Ciao a tutti , ho trovato finalmente il tempo per modificare il modello tre che non voleva saperne di funzionare. Adesso ho un motore sperimentale con vari difetti, il displacer è troppo pesante e urta nel fondo del pentolino ma non mi sono tenuto dal presentarvelo in anteprima. Potrebbe servire come metronomo o batteria termodinamica . . .prendo la chitarra e provo. Troverete una vitina in più che non è presente nella sequenza costruttiva , è un piccolo rubinetto per sfiatare la pressione eccessiva , altro che pressurizzazione in elio, ho dovuto togliere aria altrimenti non funziona.
Per ora gira con la camera di raffreddamento senza acqua e sembra una fabbrica di chiodi.
Tenete presente che tutto il m
ateriale è di recupero e la tecnologia si limita ai normali attrezzi d'officina : trapano a colonna, smerigliatrice a disco, saldatrice elettrica , seghetto , lima , martello ecc.

Un saluto a tutti


http://myfreefilehosting.com/f/21327efd2e_3.64MB




ForumEA/us/img91/1218/stirling30rd7.jpg





Modificato da NonSoloBolleDiAcqua - 27/10/2014, 11:38:26


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NonSoloBolleDiA...

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Msg:13786

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Inviato il: 24/9/2008,07:43

libero, quando vedo queste cose...rimango senza parole...è molto bello anche il video...penso che sei unico.
Ciao
Bolle



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Libero51

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Inviato il: 25/9/2008,13:43

CITAZIONE (Libero51 @ 23/9/2008, 15:57)
. . . Per ora gira con la camera di raffreddamento senza acqua e sembra una fabbrica di chiodi.

Ciao a tutti , ho cambiato la distanza del leveraggio motore per evitare gli urti del displacer ed ho usato la cucinaeconomica a legna di mia Zia che cuoceva le lasagne. . . Il funzionamento è molto più silenzioso ed il raffreddamento ad acqua aumenta la velocità . Non sono riuscito ad inserire nel video . . . il profumo delle lasagne.

Un saluto a tutti.

http://myfreefilehosting.com/f/5407165523_8.8MB



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Libero51

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Msg:1248

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Inviato il: 28/9/2008,07:39

Ciao a tutti , Una rapida incursione sui forum che trattano la costruzione dei motori stirling "fai da te" mi ha fatto capire che quella vitina , aggiunta alla fine, per "sfiatare" la pressione eccessiva che si forma durante il riscaldamento iniziale non è poi banale come sembra. Questa estate , per altri impegni, ho abbandonato il mio baracchino che non funzionava. Ogni tanto mi chiedevo come aveva potuto funzionare al primo colpo il primo modello ,molto meno curato. Nel modello successivo appena iniziavo a scaldare il displacer il pistone si sollevava e non c'era verso di innescare la rotazione . L'energia liberata dall'espansione non era mai sufficiente a completare il ciclo, anzi , più il displacer si scaldava e più il sistema si bloccava con il pistone sempre su manco ci fosse del testosterone dentro il pentolino. Col senno del poi ora è tutto chiaro. Il dramma nascosto per i costruttori di stirling a bassa tecnologia (non pressurizzati) si nasconde nella precisione della tenuta. Più la tenuta migliora e più il motore "non funziona". L'aumento della pressione media di ciclo rispetto alla pressione atmosferica che preme sulla parte esterna del pistone motore impedisce il funzionamento. E' necessario prevedere una "giusta" perdita di aria che pur traducendosi in piccola perdita di potenza consente al motore di funzionare. Il primo modello un pò scalcinato, pistone senza fasce in silicone e stelo del displacer fatto con un chiodo lucidato, tale "perdita" c'è l'aveva di suo, e per me è stata una grande fortuna. Con tale accorgimento la pressione media di ciclo si mantiene uguale a quella atmosferica ed il pistone lavora a doppio effetto con pressione e depressione. Senza esaltarsi troppo occorre considerare che la potenza rimane veramente bassa ed il peso in paragone enorme.
Occorre sicuramente miglorare il displacer sia in termini di peso che in termini di adiabaticità. Nella letteratura di riferimento non ho incontrato cenni sia sul funzionamento a doppio effetto sia sulla "perdita" programmata:
perche? Penso che per i costruttori di stirling "fai da te" questo intervento possa essere veramente utile ed altrttanto utili sarebbero le loro considerazioni a riguardo.

Un saluto a tutti








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eneo

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Msg:2068

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Inviato il: 29/9/2008,16:21

ciao libero.....perche' non inserisci qualche foto....... complimenti per il tuo bel lavoro....

 

Libero51

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Msg:1248

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Inviato il: 1/10/2008,13:57

CITAZIONE (eneo @ 29/9/2008, 17:21)
...perche' non inserisci qualche foto.....

Ciao a tutti , una serie di foto in fila in marcia . . . alla turca ? eccole!


Saluti


http://myfreefilehosting.com/f/c227a505e1_3.75MB



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NonSoloBolleDiA...

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Msg:13786

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Inviato il: 2/10/2008,08:10

CITAZIONE (Libero51 @ 1/10/2008, 14:57)

faccine/clap.gif Spettacolare!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!



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