Aplicación de la teoría de la semejanza a los motores de ciclo Stirling

Abstract

El objetivo de la presente memoria de Tesis es aplicar el Análisis Dimensional y la Teoría de Semejanza al análisis y proyecto de motores Stirling cinemáticos. A partir del análisis de los fenómenos físicos, los principios básicos y las ecuaciones fundamentales, se ha deducido un sistema completo de magnitudes ordinarias influyentes en el funcionamiento del motor Stirling. Mediante el teorema Pi de Buckingham, se han obtenido relaciones funcionales entre monomios adimensionales que proporcionan útiles criterios de semejanza para métodos de análisis y proyecto. El modelo ha sido contrastado mediante resultados experimentales de pruebas de los motores GPU-3 de General Motors, P-40 y M102C de Philips, y 4V-275 Mark II de Kochums. La simulación cuasiestática permite mejorar métodos pioneros de semejanza introducidos por Organ y basados en la correlación del número de Beale. Se ha desarrollado un nuevo programa informático para anteproyecto de motores Stirling cinemáticos. El programa proporciona curvas de potencia y mapas de trayectorias de partículas para las configuraciones básicas de motores y los mecanismos de accionamiento usuales, con hidrógeno, helio o aire como fluidos de trabajo.