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Auteur Sujet: Machines Stirling : quelques liens  (Lu 4428 fois)

15 mai 2012 à 14:48:01
Lu 4428 fois

Karto


Parce qu'un moteur, c'est quand-même bien pratique pour aller se boire un petit verre d'alcool de grain fait-maison pendant que la machine travaille, et que je m'étonne de ne voir ces mécanismes ingénieux qu'à peine évoquées sur le forum.

Le moteur Stirling est, comme les machines à vapeur, un moteur à combustion externe. Le mécanisme utilise une source chaude et d'une source froide, et en échange il produit un travail mécanique. La source chaude peut-être n'importe quel combustible (bois, huile...), la chaleur du soleil concentrée par un miroir... La source froide, typiquement, utilise de l'eau, stagnante ou courante. Des démonstrateurs fonctionnent en utilisant la chaleur d'une main humaine comme source chaude, et l'air ambiant comme source froide.

Contrairement aux machines à vapeur, un moteur Stirling peut être mécaniquement très simple : à fabriquer, à entretenir, et à faire fonctionner.

J'en veux pour preuve ce moteur simplet fabriqué en canettes de soda et en fil de fer, utilisant des bougies chauffe-plat comme source chaude et un diaphragme coupé dans un ballon de baudruche : http://www.treehugger.com/renewable-energy/stirling-engine-made-with-soda-cans-spins-to-860-rpm-video.html

La puissance de ce petit démonstrateur est probablement inférieure à un watt avec les bougies, mais le principe est là.

A l'autre bout du spectre des performances, des applications commerciales existent, comme cette unité génère de l'électricité (55 kW !) et de la chaleur : http://en.wikipedia.org/wiki/File:STM_Stirling_Generator_set.jpg


La forme concrète que prennent les moteurs Stirling est beaucoup plus libre que celles d'un moteur 2 ou 4 temps à combustion interne.

L'idée générale est d'avoir un gaz emprisonné dans la machine et que l'on déplace alternativement :
- vers la source chaude où il va se dilater et pousser un piston relié à un vilbrequin.
- vers la source froide où il va se contracter et ramener le piston.

Le gaz peut-être de l'air, même si dans les applications industrielles on utilise plutôt de l'hydrogène (cas du générateur de 55 kW ci-dessus) ou de l'hélium. L'air offrira un rendement plus faible, mais dans un moteur bricolé (comme le moteur à bougie montré plus haut) ça fonctionne.

La façon concrète de déplacer le gaz entre la source chaude et la source froide est variable.

L'article wikipedia http://fr.wikipedia.org/wiki/Moteur_Stirling montre des animations de mécaniques complexes (les modèles "alpha" et "beta") avec dans un cas deux pistons qui servent tous les deux à extraire du travail et à déplacer le gaz, et dans l'autre cas un piston de travail et un piston déplaceur montés coaxialement dans un même cylindre. Mais on peut faire plus simple.

Le petit démonstrateur en canette de soda dans mon premier lien utilise un troisème principe que wikipédia appelle "gamma", où les deux pistons ne sont pas coaxiaux. La séparation des pistons rend la mécanique très simple à fabriquer, sans difficultés liées à l'étanchéité.


Et si le mouvement fourni par le moteur est destiné à pomper de l'eau, on peut faire encore plus simple : la pompe fluidyne, où l'eau elle-même joue le rôle des deux pistons.
http://mon.danstagueule.fr.free.fr/NRJrealiste/stirling/Lanzetta.pdf



Voilà, vu que le thème est déjà largement couvert sur internet et dans tous les bouquins de thermodynamique, je ne vais pas me lancer ici dans une n-ième analyse détaillée du truc. Par contre je trouvais intéressant d'avoir un sujet sur le forum qui mette les machines Stirling en valeur. Elles ont le vent en poupe chez les écolos à cause de la variété des carburants utilisables et de leur simplicité mécanique. Et je suis sûr que certains posteurs en ont déjà bricolés eux-mêmes. Pour ma part je mets ça sur ma liste de petits projets en tous cas.


Vala. Le prochain coup dans la série des "je bricole un mécanisme ingénieux et oublié" on parlera des charettes propulsées par un pulsoréacteur :D

15 mai 2012 à 19:29:02
Réponse #1

azur


Le moteur stirling avait fait l'objet d'une étude par des élèves de mon père, il y a de ça presque 20 ans, et en conclusion, ils se demandaient déjà pourquoi on faisait si peu de cas de ces moteurs...
Ils n'auraient pas forcément leur place dans un petit véhicule, mais pour une centrale électrique, c'est autre chose!
Tout le monde savait que c'était impossible... est venu un idiot qui ne le savait pas, et qui l'a fait!

16 mai 2012 à 06:52:47
Réponse #2

restonica


Un (très :)) long fil sur le stirling :
http://forums.futura-sciences.com/environnement-developpement-durable-ecologie/113563-stirling-ninteresse-personne.html
certains des participants ("Kaess"(Serge Klutchenko)  )y pense avec de nouveaux axes de recherche ..

16 mai 2012 à 08:17:14
Réponse #3

jbc


yesss , bon sujet ! en effet ça fait un bout de temps que je louche sur les moteurs sterling, sans jamais  vraiment apronfondir plus que ça.
se que j'aimerais a termes est d'avoir un sterling comme generatrice electrique independant du circuit de la maison, avec comme source de challeur le poél a bois et comme fonction pricipal l'alimentation des panneaux rayonnants electriques
mes besoin sont 6000w soit 4000w de de rayonnants et 2000w de chaufffe eau
une piece isoler phoniquement dedier au sterling
un parc a batteries pour faire tampon
reste a trouver le sterling capable de donner tout ça ou a fabriquer

17 mai 2012 à 21:12:27
Réponse #4

DEUN


A l'attention de JBC (mais pas que),

Il y a quelques années j'avais récupéré  sur une foire, de la doc (en français) auprès d'un constructeur autrichien présentant  une centrale domestique réalisée sur la base d'un moteur Stirling et nourrie au pellets. Je ne l'ai pas retrouvé (sorry), mais en bricolant sur la toile et malgré mon Gross handicap côté langue Goethe, j'ai trouvé ceci :
  - fourniture d'électricité seulement (si j'ai bien compris :huh:) http://www.bhkw-prinz.de/sunmachine-pellet-bhkw-mit-stirlingmotor/141
  - centrale énergie/chauffage (idem  :huh:) http://ztstanzel.com/spm/de/vorteile/faq.php

Nos cousins germains semblant avoir une longueur d'avance côté applications domestiques en la matière, j'espère modestement avoir contribué à ouvrir une piste... 

@+ DEUN
"J'adore l'hippopotame ; il est myope, il est triste, il a la peau trop longue et les dents mal plantées, il vit par couple, il sait marcher sous l'eau, il a l'air d'une grand-mère anglaise ; à quinze jours, à deux mois c'est une charmante bestiole, il dévore une prairie pour son petit déjeuner. Comme lui j'aime rêver dans les fleuves. Le découragement de l'hippopotame est une des choses les plus tristes qui soient."  (A. Vialatte)


18 mai 2012 à 12:40:17
Réponse #5

jbc


A l'attention de JBC (mais pas que),

Il y a quelques années j'avais récupéré  sur une foire, de la doc (en français) auprès d'un constructeur autrichien présentant  une centrale domestique réalisée sur la base d'un moteur Stirling et nourrie au pellets. Je ne l'ai pas retrouvé (sorry), mais en bricolant sur la toile et malgré mon Gross handicap côté langue Goethe, j'ai trouvé ceci :
  - fourniture d'électricité seulement (si j'ai bien compris :huh:) http://www.bhkw-prinz.de/sunmachine-pellet-bhkw-mit-stirlingmotor/141
  - centrale énergie/chauffage (idem  :huh:) http://ztstanzel.com/spm/de/vorteile/faq.php

Nos cousins germains semblant avoir une longueur d'avance côté applications domestiques en la matière, j'espère modestement avoir contribué à ouvrir une piste... 

@+ DEUN

c'est cool ça merci ! je regarde de plus prés le temps de traduire

 


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