Evaluación del rendimiento de las variaciones de diseño de un motor Stirling termoacústico combinando pruebas de laboratorio y resultados de modelos
Autores: Iniesta, Carmen; Olazagoitia, José Luis; Vinolas, Jordi; Gros, Jaime
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Evaluación del rendimiento de las variaciones de diseño de un motor Stirling termoacústico combinando pruebas de laboratorio y resultados de modelos
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Ecuaciones
Conversión de energía
Máquinas termoacústicas
Estudio teórico
Pruebas experimentales
Rendimiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Las ecuaciones que rigen la conversión de energía en máquinas termoacústicas de onda viajera se ven afectadas por su naturaleza multifísica. Su estudio teórico es complicado y, para obtener resultados reales, es necesario recurrir a prototipos y pruebas experimentales. Este trabajo presenta el estudio teórico-experimental de un motor Stirling termoacústico en el que, al alterar algunas de sus partes críticas y analizar el resultado experimental, es posible mejorar su rendimiento. La metodología utilizada se basa en el estudio y modelado del flujo de potencia acústica activa y reactiva para la mejora de la potencia de salida del motor termoacústico. El trabajo y el análisis se ilustran a través de la instrumentación de un motor Stirling termoacústico con tres retroalimentaciones diferentes. El presente trabajo presenta los resultados experimentales obtenidos en todos los casos, incluidos sus parámetros, datos experimentales y análisis. Los resultados se comparan con los modelos computacionales virtuales, lo que nos permite cuantificar la correlación teórica/extenal y la mejora del rendimiento obtenida que nos permite aumentar significativamente la energía proporcionada por la máquina termoacústica. En conclusión, se demuestra que la metodología propuesta es una herramienta de diseño útil que permite utilizar un enfoque simplificado y práctico en el estudio del flujo de potencia de las máquinas termoacústicas.
Descripción
Las ecuaciones que rigen la conversión de energía en máquinas termoacústicas de onda viajera se ven afectadas por su naturaleza multifísica. Su estudio teórico es complicado y, para obtener resultados reales, es necesario recurrir a prototipos y pruebas experimentales. Este trabajo presenta el estudio teórico-experimental de un motor Stirling termoacústico en el que, al alterar algunas de sus partes críticas y analizar el resultado experimental, es posible mejorar su rendimiento. La metodología utilizada se basa en el estudio y modelado del flujo de potencia acústica activa y reactiva para la mejora de la potencia de salida del motor termoacústico. El trabajo y el análisis se ilustran a través de la instrumentación de un motor Stirling termoacústico con tres retroalimentaciones diferentes. El presente trabajo presenta los resultados experimentales obtenidos en todos los casos, incluidos sus parámetros, datos experimentales y análisis. Los resultados se comparan con los modelos computacionales virtuales, lo que nos permite cuantificar la correlación teórica/extenal y la mejora del rendimiento obtenida que nos permite aumentar significativamente la energía proporcionada por la máquina termoacústica. En conclusión, se demuestra que la metodología propuesta es una herramienta de diseño útil que permite utilizar un enfoque simplificado y práctico en el estudio del flujo de potencia de las máquinas termoacústicas.