Motori Stirling e Ringbom motore Manson – note pratiche

Descrizione

Il prodotto è costituito da un libro di 253 pagine, stampato interamente a colori e ricco di foto, e da un CD-ROM, allegato. Il testo vero e proprio nel libro è di 184 pagine: nelle restanti 69 pagine (Schede Motori) sono presentati 17 motori realizzati dall’Autore e qui descritti tecnicamente e con foto, sia come caratteristiche geometriche che come prestazioni ottenute. Nel CD-ROM allegato, invece, vi sono i programmi di calcolo in Excel (simulatori) realizzati dall’Autore per le tipologie di motori reali trattati nel testo, e cioè i motori Stirling alfa, beta, gamma e Ringbom (sia a cilindro verticale che orizzontale) e per il motore Manson, facili da usare per progettare un motore e ottimizzarlo; in questi programmi si considerano tutti i volumi, sia quelli funzionali che quelli “morti”.
Il testo è leggibile a strati diversi, a seconda della preparazione del lettore: per facilitarne la lettura abbiamo raggruppato le note matematiche, quando consistenti e non indispensabili per la comprensione del testo, alla fine dei capitoli di pertinenza. I motori trattati sono due: lo Stirling, anche in versione Ringbom, senz’altro il più noto, e il Manson, conosciuto anche come motore Ruppel, per le similitudini che hanno i due cicli teorici che ne sono alla base; per un aspetto però si differenziano notevolmente: ricordiamo che il motore a ciclo Stirling fornisce energia meccanica operando con un gas contenuto ermeticamente, o quasi, al suo interno; l’unico scambio con l’esterno avviene per via delle perdite, inevitabili, mentre il Manson non è un ciclo chiuso. Il motore a ciclo Stirling lo si può fare in tre configurazioni, o tipi come normalmente li si chiama: l’Alfa, il Beta, il Gamma più una quarta, il tipo Ringbom, in cui il displacer è “libero”, cioè non asservito al meccanismo di rotazione. Ho ritenuto meglio partire dal Gamma, che è il più intuitivo, per arrivare poi, alla fine, ai restanti Alfa e Beta, e Ringbom, appartenente alla classe di motori “a pistoni liberi”.

Contenuti: Ciclo Stirling teorico e suo modello fisico – Ciclo teorico – Il Rigeneratore – Cosa fa? – Come è fatto e dove metterlo? – Ciclo reale (tipo gamma) – Tipologia del moto del displacer – La modellizzazione matematica – Un paio di considerazioni ancora sui cicli e sulle pressioni – Φ=0 : il lavoro è nullo, ma… – Note sulla modellizzazione matematica – Rendimento del ciclo teorico del motore reale – Moti (quasi) armonici – Il motore del motore: il cilindro Displacer – Relazione fra Vcil_l e Vcil_d: – 1° Caso: Vcil_l = costante – 2° Caso: Vcil_l + Vcil_d = costante 3° Caso: Vcil_d = costante – Come si trasforma il ciclo in funzione del rapporto Vcil_d/Vcil_l: – Killing effect, ovvero Vmd”’ – Progetto di larga massima di un motore Stirling Gamma – Impostazione di base – Impostazione con i numeri magici – Realizzazione del cilindro Displacer (a testa calda) – Architettura di base – Architettura evoluta – Architettura evoluta per aggiustatori evoluti- Architettura con hot-cap flangiato – Note sui materiali Isolanti e Adesivi – Il cilindro di lavoro – Realizzazione del cilindro – Realizzazione del pistone di lavoro – Motore Stirling tipo Beta – Descrizione di principio del tipo Beta – La modellizzazione matematica del tipo Beta – Ciclo del motore reale tipo Beta e lavoro ceduto – Potenza erogata e “numeri magici”? – Il Rigeneratore nel tipo Beta – Realizzazione del cilindro displacer-lavoro del Beta – Il motore Stirling di tipo Alfa – Perché due cilindri possono fare uno Stirling – Descrizione di principio del motore Stirling tipo Alfa – La modellizzazione matematica del tipo Alfa – Ciclo del motore reale tipo Alfa e lavoro indicato – Il motore Alfa: come è fatto nella realtà – Ritorniamo sullo stelo del γ e del β – Motore Stirling a pistoni liberi: tipologie – Introduzione al motore Ringbom (overdriven) – Il motore Ringbom Gamma: come è fatto – Il motore Ringbom Gamma: come funziona – Modellizzazione matematica del motore Ringbom – Traccia di progettazione di un overdriven – Il motore Manson – Il modello Manson – Come funziona il motore Manson – Il ciclo di Manson – Considerazioni sulle “trasformazioni” del ciclo – La modellizzazione matematica – Ottimizzazione del motore Manson – Rendimento di 1° Principio del ciclo di Manson – Dimensionamento di massima di un motore Manson – Realizzazione pratica di un motore Manson – Realizzazione del motore Manson di base – Realizzazione del motore Manson con rigeneratore – Motore Manson con apertura a valvola comandata – Misura della potenza erogata
Seguono le Schede Motori che descrivono i 17 motori presentati: di questi, oltre alle fotografie e alla descrizione tecnica, si riportano i risultati ottenuti dall’Autore.