Modelagem e Análise Experimental de um Protótipo Didático de Motor Stirling

Authors

  • Laura Vitória Rezende Dias Universidade Federal de Goiás
  • Antônio César Baleeiro Alves Universidade Federal de Goiás

Keywords:

Motor Stirling, modelo isotérmico de Schmidt, energia renovável, Motor de combustão externa

Abstract

Este trabalho consiste no desenvolvimento de um protótipo didático de motor Stirling, que foi concebido com o intuito de compreender a máquina principalmente em relação às partes componentes, as dificuldades construtivas e os tipos de parâmetros relevantes para o desempenho. Partindo de dados geométricos e termodinâmicos do protótipo, com aplicação da modelagem de Schmidt, elaborou-se um programa digital que permite calcular grandezas como potência de saída e rendimento. Empregando o protótipo, foram também realizados ensaios em bancada de laboratório. Os resultados obtidos pelos ensaios mostraram que o protótipo alcança velocidade de rotação de até 1.200 rpm a uma temperatura de 159 graus Celsius da fonte térmica externa ao motor, com potência de saída de 100 miliwatt. A comparação entre a simulação computacional e os resultados dos ensaios em bancada demonstrou a influência dos dados construtivos do protótipo sobre a potência de saída e o rendimento do protótipo.

Author Biographies

Laura Vitória Rezende Dias, Universidade Federal de Goiás

É mestre em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Goiás, pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e de Computação, onde desenvolveu dissertação sobre "Modelagem e Análise Experimental de um Protótipo Didático de Motor Stirling". Cursou a graduação em Engenharia Elétrica na Universidade Federal de Goiás (UFG), na Escola de Engenharia Elétrica, Mecânica e de Computação, tendo concluído o curso em dezembro de 2013.

Antônio César Baleeiro Alves, Universidade Federal de Goiás

Obteve o título de doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) em 1997, tendo trabalhado na área de concentração Automação, com ênfase em Sistemas de Energia Elétrica. É mestre em Ciências pela Universidade Federal de Uberlândia, pelo Departamento de Engenharia Elétrica (FEELT), onde desenvolveu dissertação sobre Filtros para Harmônicos, tendo concluído em 1991. Cursou a graduação em Engenharia Elétrica na Universidade Federal de Goiás (UFG), na antiga Escola de Engenharia, tendo concluído o curso em dezembro de 1983. Trabalhou na Universidade Federal de Goiás de 01/08/1985 até 14/06/2016 quando se aposentou como Professor Titular (DOU de 14/06/2016, Seção 2, página 27). Na UFG participa do Programa UFG Voluntário com atividades na Pós-graduação, em Projetos de Pesquisa e Extensão. Tem experiência na área de Engenharia Elétrica, com ênfase em Sistemas de Energia Elétrica, tendo iniciado a atividade de docência em 1978 na rede pública de ensino do Estado de Goiás. Desde 06/02/2017 é professor da Faculdade Pitágoras, unidade Goiânia, Goiás, contratado pela Anhanguera Educacional Participações S/A. É professor de cursos de Especialização (Pós-graduação Lato Sensu), na UFG e no IPOG.

References

CERVANTES, J. V. Metodologia para el rediseño de motores de ciclo Stirling. 93 p. Dissertação (Mestrado). Curso de Ingenieria Mecânica, Sección de Estudios de Posgrado e Investigación, Instituto Politécnico Nacional, México, 2006.

HILLIG, T. A Hybrid Solution with Concentrated Solar Power (CSP) and Fuel for Baseload Mining Operations. [S.l.], 2016. 13 p.

COSTA, J. M. S. Metodologia Simplificada para a Análise Termoeconomica de Sistemas de Cogeração como Motor Stirling. 149 p. Dissertação (Mestrado). Universidade do Minho, Escola de Engenharia, 2013.

SONNTAG, R. E.; BORGNAKKE, C.; WYLEN, G. J. V. Fundamentos da Termodinâmica. 6. ed. [S.l.]: Editora Edgard Blucher Ltda, 2003. 584 p.

LLOYD, C. A. A Low Temperature Differential Stirling Engine for Power Generation. 132 p. Dissertação (Mestrado). University of Canterbury, Curso de Engenharia, 2009.

URIELI, I. A Computer Simulation of Stirling Cycle Machines. 313 p. Tese (Doutorado). University of the Witwatersrand, Faculty of Engineering, Curso de Mechanical Engineering, Johannesburg, 1997.

PINILLA, A. V. Diseño de un prototipo bio-Stirling para abastecer la demanda energética de una vivienda rural. Valparaiso: [s.n.], 2012.

CONNER, D. How to measure engine friction using flywheel desaceleration?, 2016. Disponível em: http://www.solarheatengines.com/2013/02/17/how-to measure-enginefriction-using-flywheel- deceleration/, 2016.

Arduino, 2017. Disponível em: < https://store.arduino.cc/usa/arduino-uno-rev3>.

LM35 Datasheet, 2017. Disponível em:< http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm35.pdf>.

Downloads

Published

13-11-2018

Issue

Vol. 20 No. 1 (2018): RECEN

Section

Artigos

License

Authors keep copyrights and conced to the magazine the right of first publication, with the paper also licensed up Creative Commons Attribution License, wich alows sharing the paper with credits to the author and initial publication in this magazine.

This journal provides open access to all of it content on the principle that making research freely available to the public supports a greater global exchange of knowledge. Such access is associated with increased readership and increased citation of an author's work. For more information on this approach, see the Public Knowledge Project, which has designed this system to improve the scholarly and public quality of research, and which freely distributes the journal system as well as other software to support the open access publishing of scholarly resources. The names and email addresses entered in this journal site will be used exclusively for the stated purposes of this journal and will not be made available for any other purpose or to any other party.