sábado, 21 de abril de 2018

Generador de flujo axial y automóvil eléctrico

Creo que sería interesante disponer de un generador eléctrico para instalar en vehículos y mantener  constantemente cargado el acumulador o batería.
El dispositivo que se muestra en el dibujo es el clásico para este blog, con el sistema de cilindros y pistones ya tantas veces mostrado y que últimamente, estoy tratando de demostrarme a mi mismo, que no estoy equivocado en cuanto al trabajo útil que puede desarrollar el artilugio, con el ejemplo del empuje hidrostático de mi anterior entrada: ¡¡EUREKA!!.
Entrando solo en la parte del sistema eléctrico e hidráulico veremos que se trata de montar un generador eléctrico de flujo axial, que por ocupar poco espacio y no necesitar muchas revoluciones, sería idóneo para instalar en un vehículo.
El motor compuesto por los dos cilindros  puede funcionar con energía a bajas temperaturas, y por lo tanto nunca le faltará energía en este planeta, tienen el inconveniente de su lentitud, es necesario llevar a cabo las expansiones, compresiones e intercambio de energía, de forma lenta, para evitar en la medida de lo posible las irreversibilidades.
Los pistones del cilindro motor (A-1, B-1) cuando finalizan su carrera, quedan frenados para que se realice la carga del gas que introducirán los cilindros, ( A-2, B-2) al cilindro correspondiente, el otro  abrá finalizado su expansión e iniciará el camino de retroceso expulsando a presión constante una parte del gas contenido en el cilindro, y así permitir el retroceso sin elevar la presión, por otra parte si esto no ocurriera de este modo, habría que realizar un trabajo igual al obtenido en la expansión, y entonces todo esto no tendría sentido.
Se estima un tiempo de parada máquina de unos 10 segundos. El generador ha sido desembragado siguiendo embalamiento hasta que las fuerzas de inducción lo frenen. Tiene que detenerse por completo e iniciar el giro en sentido contrario cuando el motor quede liberado del freno. Realizará 240 giros/hora en un sentido y 240 giros/hora en el otro.
La potencia de la máquina dependerá del volumen de los cilindros y de la cantidad de moles del fluido de trabajo.
Se estima que un 60% del trabajo obtenido ha de emplearse en los equipos auxiliares y en la compresión del gas liberado al retroceder los pistones. En números redondos para obtener 25 kWh de energía útil, se necesitarán 30 kWh por cilindro motor.
También es necesario comentar que será necesario utilizar acumulador o batería, pero no se necesita mucha potencia, solo lo necesario y un poco más para disponer de energía eléctrica en los tiempos muertos (10 segundos), arranque de máquina, y componentes eléctricos. Por supuesto el vehículo llevara montado un motor eléctrico, no sería posible realizar variaciones más o menos bruscas de velocidad en acople directo con los motores térmicos.
Me he olvidado comentar que el motor de la bomba de aceite en el sistema hidráulico llevaría motor de corriente continua para regular potencia, o en alterna con variador de frecuencia. Es preciso ajustar la presión del aceite a las necesidades de empuje en el actuador y realizar la operación con el mínimo trabajo posible.

jueves, 5 de abril de 2018

Arquímedes y ¡¡EUREKA!!

En todas mis entradas donde dibujo el motor isotérmico, compuesto por cilindro, pistón, intercambiador de calor y ventilador para circulación forzada, permitiendo este último un intercambio de calor más rápido y homogéneo, quizás  haga falta explicar un poco mejor como funciona la máquina. 
En el motor térmico donde se requiere elevar la presión para que el gas contenido en la máquina pueda realizar trabajo, en lugar de comprimirlo reduciendo volumen, se introduce masa o moles del mismo gas  permaneciendo el volumen constante. Lógicamente hay que aportar trabajo para introducirlo a medida que aumenta la presión. Y aquí está la cuestión: ¿El trabajo para introducir el gas, es mas elevado que el obtenido en la expansión de todo el gas contenido en el cilindro?
La respuesta la tiene Arquímedes y parece que según sus investigaciones, el trabajo para introducir una determinada cantidad de masa en el cilindro, es bastante menor que el que se obtiene en la expansión isotérmica. Si esto es así, sería posible trabajar a cualquier temperatura, ya que el sistema lo realiza isotérmicamente. Si no hay pozo frío donde ya tocaríamos fondo a temperatura ambiente , sería posible realizar la operación a temperaturas criogénicas, y operar con gases que se condensan a estas temperaturas: CO2, Metano, Propano, Etileno, Nitrógeno,etc.