Anais do Evento

O motor Stirling foi proposto em 1816 por Robert Stirling. Sendo uma máquina térmica de combustão externa, diversas fontes de calor podem ser utilizadas: por energia solar ou queima de biomassa entre outras. O motor Stirling realiza trabalho a partir da compressão e expansão de um gás que alterna sobre permutadores de aquecimento e arrefecimento. Neste trabalho, um motor Stirling tipo Alfa foi construído a partir de um compressor de ar, com o objetivo de comparar os resultados obtidos com resultados de simulações computacionais. As simulações foram desenvolvidas no software Matlab implementando os modelos isotérmico e adiabático, os quais podem ser classificados como modelos de zero dimensão e não reacional. O modelo adiabático resulta em um sistema de equações diferenciais ordinárias, sendo necessário a utilização do método numérico Runge-Kutta de 4ª ordem para a resolução. Nas simulações computacionais foi adotado a temperatura de 303 K para a fonte fria e 523 K para a fonte quente e, tanto nas simulações quanto no modelo experimental, ar é utilizado como fluido de trabalho e a pressão inicial é a igual a pressão atmosférica. A partir dos testes realizados no protótipo constatou-se problemas com estanqueidade e de transferência de calor entre os permutadores de calor. Deste modo, com um motor elétrico buscou-se avaliar a potência mínima que deve ser fornecida ao motor Stirling para que este entre em operação. Esta análise foi realizada variando a rotação do motor Stirling entre 90 e 240 rpm. A partir dos resultados obtidos neste trabalho, pode ser constatado que o gasto energético para o acionamento do protótipo é superior a potência útil obtida durante as simulações.