Regles de construction "moteur stirling"

littleman
Nouveau
10 Décembre 2008
17
  • Auteur de la discussion
  • #1
bonjour a tous, j'ai réalisé un moteur stirling beta, sans étude sérieuse, en m'inspirant de ce qui exister deja et... il n'as pas fonctionné. Bon, une leçon ne fait pas de mal ! aujourd'hui, je suis a l'étude d'un moteur gamma type "chenapan" et j'aimerai avoir votre avis pour ne pas revivre un echec.
les caracteristiques sont les suivantes:
piston 15mm course 16mm / deplaceur 22mm course 28mm, cylindre deplaceur 23mm. volant moteur 90mm acier L10mm. cylindre deplaceur 90mm Refroidisseur Diametre 44mm hauteur 28. le refroidisseur étant monté sur le cylindre deplaceur.
ci joint, une vue d'ensemble de mon étude. merci par avance !

Sans titre1.jpg
 
maitrefred
Ouvrier
8 Mai 2008
447
VENDEE
Bonjour.
De combien est le calage du vilebrequin, sur le schéma, il a l'air d'être à 180°, donc pas bon du tout.
 
littleman
Nouveau
10 Décembre 2008
17
  • Auteur de la discussion
  • #3
le calage est à 90°, le plan n'est pas juste sur ce point !
 
mekratrig
Compagnon
10 Décembre 2007
1 114
Moyenmoutier (88-F)
Pourquoi ne pas faire directement un Chenapan ?
Il fonctionne à tous les coups !
Étant donné que j'en fait des cadeaux à la famille, j'en suis à mon troisième !
 
littleman
Nouveau
10 Décembre 2008
17
  • Auteur de la discussion
  • #5
le but serait d'écrire les règles fondamentales pour construire des moteurs de forme différentes et de dimensions différentes ! reproduire c'est bien, mais créer c'est mieux !!! salutations
 
mekratrig
Compagnon
10 Décembre 2007
1 114
Moyenmoutier (88-F)
littleman a dit:
le but serait d'écrire les règles fondamentales pour construire des moteurs de forme différentes et de dimensions différentes ! reproduire c'est bien, mais créer c'est mieux !!! salutations
C'est déjà fait !!!!!!!!!

Lire les pages 56 à 61 du livre : "Les moteurs Stirling" par Rudy Mémin aux éditions J2P.
 
Titou16
Compagnon
1 Février 2009
542
Charente
J'ai conçu et fabriqué un moteur stirling qui ne tient pas compte des proportions indiquées par Rudy MEMIN. Je l'ai construit avant d'acheter le bouquin. Du coup quand j'ai eu connaissance de ces proportions, j'ai modifié mon moteur pour qu'il respeste les proportions decrites dans le bouquin (concretement j'ai alongé le cylindre deplaceur par rapport à la taille d'origine). Mais en fait il a marché moins bien qu'avec les proportions d'origine. Du coup j'ai fait l'essai inverse en reduissant le cylindre déplaceur par rapport à la taille d'origine pour voir. Cette fois les performances ont été encore plus mauvaises.
En conclusion ces proportions ne sont pas paroles d'évangile...

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mekratrig
Compagnon
10 Décembre 2007
1 114
Moyenmoutier (88-F)
Titou16 a dit:
...concretement j'ai alongé le cylindre deplaceur par rapport à la taille d'origine). Mais en fait il a marché moins bien qu'avec les proportions d'origine. Du coup j'ai fait l'essai inverse en reduissant le cylindre déplaceur par rapport à la taille d'origine pour voir...
C'est moins un problème d'allongement que de diamètre pour jouer sur les différents volumes qu'il faut prendre en compte !
 
Titou16
Compagnon
1 Février 2009
542
Charente
J'ai voulu voir si le fait d'alonger le cylindre deplaceur permettait un meilleur transfert de chaleur. Cela à priori doit etre le cas puisque le gaz de travail est en contact avec une plus grande surface. Mais le jeu entre le cylindre de déplaceur et le deplaceur étant constant, alonger le tout augmente le volume mort. Du coup le gain en transfert thermique et perdu par l'augmentation du volume mort.

Là je vais faire un nouvel essai. Mon cylindre déplaceur est en deux parties. La zone froide est en alu. La zone chaude en acier. Les deux zones sont séparées par un joint papier qui fait un peu isolant. La chaleur passe de la partie chaude à la partie froide par conduction par les vis. On peut pas faire grand chose pour empecher ça. Hormis mettre des morceaux de joints papier sous les tetes de vis eventuellement pour isoler un peu.
Mais surtout l'essai que je vais faire c'est de faire la zone chaude en alu qui transfert mieux la chaleur.

A terme je veux réaliser un moteur beaucoup plus gros, présurisé qui puisse être utile.
 
jcma
Compagnon
2 Novembre 2008
1 658
Mulhouse - Haut-Rhin
Bonjour,

Je pense que c'est pas une bonne idee d'utiliser de l'alu pour la partie chaude. Il vaut mieux utiliser un mauvais conducteur de la chaleur (Pyrex ou a defaut Acier, Inox en amincissant le cylindre sur quelques mm dans sa partie haute). Le but est d'obtenir une difference de temperature la plus grande possible entre l'air qui est dans la partie chaude et celui qui est dans la partie froide. Dit autrement, on doit chauffer l'air, pas le cylindre.
Par exemple dans un stirling solaire avec cylindre en pyrex, on focalise les rayons du soleil a l'interieur du cylindre, dans la partie chaude.

@+
Jean-Charles
 
Titou16
Compagnon
1 Février 2009
542
Charente
Je suis d'accord il faut faire chauffer l'air au bout du compte. Mais la chaleur produite doit bien passer par le materiau du cylindre pour chauffer l'air pas convection. Or l'alu echange mieux. Et mon cylindre déplaceur est en 2 parties ce qui a pour but de ne pas chauffer la zone froide par conduction. Du moins de limiter la trasmission de chaleur par conduction.

Serge Kluchenko le mentionne dans ses travaux visant à améliorer le rendement des moteur Stirling, il y a déjà perte au niveau de la transmittion de la chaleur depuis la source jusqu'au gaz de travail. Sur les moteurs hautes performance, la zone chaude est caractérisée par une surface d'echange thermique la plus grande possible et un materiaux qui communique bien la chaleur au gaz de travail.
 
jcma
Compagnon
2 Novembre 2008
1 658
Mulhouse - Haut-Rhin
A mon sens, l'aluminium augmenteras justement les pertes thermiques. Etant meilleur conducteur thermique, une partie de la chaleur sera perdue dans l'environnement sans contribuer au travail.
Au risque de me repeter, Il vaut mieux utiliser un mauvais conducteur thermique et ameliorer le chauffage du gaz en amincissant la partie chauffée ou en augmentant la surface de chauffe (Par un reseau de tube monté sur l'extremite du cylindre par exemple).

Quelqu'un aurait-il un autre avis ?

@+
Jean-Charles
 
mekratrig
Compagnon
10 Décembre 2007
1 114
Moyenmoutier (88-F)
Titou16, construit un moteur simple comme le Chenapan et amuse toi à déplacer la source de chaleur sous le cylindre (en pyrex) du piston déplaceur. Tu découvriras plein de choses...

Le Stirling c'est l'inverse du riz, la tête au chaud, le cul au frais... et plus la tête est chaude, plus le cul s'agite :lol:
 
Titou16
Compagnon
1 Février 2009
542
Charente
Je n'ai pas les plan du chenapan mais pour en avoir vu des photos, il me semble qu'il a un cylindre déplaceur monobloc non? En tout cas sur un moteur a deplaceur monobloc pas etonnant de constater des variations de regimes importantes en deplacant la source chaude. C'est bien de ça dont tu veux parler mekratrig, non?

Pour eviter les pertes par conduction thermique entre partie chaude et froide, le mien est en deux parties. Si le fait de deplacer la source chaude a aussi un effet il est pas vraiment spectaculaire. P'têt 50 trs/mn de variation. D'autre part faut pas confondre la conductivité thermique qui caractérise la capacité du matériau a conduire plus facilement la chaleur en son sein et la capacité thermique (à verifier si c'est bien le terme exact) qui caratérise sa faculté à communiquer des calories par convection.

Or il est bien evident qu'à chaque cycle on a besoin d'un materiau qui communique un max de calories au gaz de travail et que lorsque celui se trouve dans la partie froide il puisse ceder un max de calories aux parois de la partie froide. Ensuite ces calories ont besoin de ce retrouver sur les face exterieures du cylindre de la zone froide afin qu'elle puisse s'evacuer par convection dans l'air ambiant. Il faut donc à la fois un matériau qui ait une bonne conductivité thermique et une bonne capacité thermique à la fois en zone chaude et en zone froide. Et il faut que la zone froide et la zone chaude soient séparées par un isolant afin que les calories de la parties chaude n'aille pas dans la partie froide par conductivité thermique.

Exemple pour expliquer la capacité thermique : Prenons deux cubes de metaux different de 10cm3 chacun. Chauffons les à la meme temperature disons 300°C, mettons les dans un environnement à 20°C et observons celui qui arrive le premier à disons 50°C. Celui qui arrive le plus vite à une plus grande capacité à echanger des calories.
 
mekratrig
Compagnon
10 Décembre 2007
1 114
Moyenmoutier (88-F)
Titou16 a dit:
Je n'ai pas les plan du chenapan mais pour en avoir vu des photos, il me semble qu'il a un cylindre déplaceur monobloc non? En tout cas sur un moteur a deplaceur monobloc pas etonnant de constater des variations de regimes importantes en deplacant la source chaude. C'est bien de ça dont tu veux parler mekratrig, non?
Oui de par son cylindre en pyrex qui va jusqu'à la platine, la partie terminale jouxtant la platine étant entourée d'un radiateur, on peut dire que le chenapan est un monobloc.

In memoriam Fernand Petitjean :Voir la pièce jointe chenapan01.pdfVoir la pièce jointe Chenapan02.pdf
 
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