Análisis de irreversibilidades en el comportamiento de un motor Stirling // Analysis of irreversibilities on performance of a Stirling engine

Abstract

El objetivo de este estudio es determinar el efecto de las irreversibilidades (internas y externas)debidas a la transferencia de calor y las pérdidas de presión debidas a la fricción sobre elrendimiento de Segunda Ley de un motor Stirling de tipo considerando el volumen muerto. Elmotor Stirling es analizado usando un modelo matemático basado en las leyes de la termodinámicapara procesos con una velocidad finita. Se asume un modelo isotérmico de motor con volúmenes deespacio muerto en la zona caliente, zona fría y en el regenerador. Los resultados obtenidos muestranque a pesar de que teóricamente el motor Stirling posee un rendimiento igual al de Carnot, en lapráctica su rendimiento puede ser de 2 a 5 veces menor que éste, dependiendo de la eficiencia delregenerador, del volumen muerto, de la diferencia de temperatura entre fluido y focos térmicos y delas rpm a que se opere el motor.Palabras claves: motor Stirling, motor térmico regenerativo, análisis de irreversibilidades.____________________________________________________________________AbstractThe study aims to determine the effect of the internal and external irreversibilities caused by heattransfer and pressure losses due to friction on the Second Law performance of a Stirling engine tipewith death volume include. The Stirling engine is analyzed using a mathematical model based onthe laws of thermodynamics for processes with finite speed. It is assumed an isothermic model of themotor with death volume on hot zone, cold zone and regenerator. The results of this study show thatthe real cycle efficiency of the Sirling engine is approximately 2 to 5 times minor than the efficiency ofCarnot cycle as function of the regenerator efficiency, death volume, temperature difference betweenfluid and termic source and motor speed.Key words: stirling engine, regenerative heat engine, irreversibilities analysis.