Modelado y análisis de un motor Stirling de baja temperatura

Abstract

Debido a la creciente preocupación por el desarrollo de sistemas energéticos más sostenibles, se realiza este proyecto acerca del análisis integral de un motor Stirling de baja temperatura diferencial (LTD), del tipo Gamma, incorporando un mecanismo yugo de Ross como sistema de conversión de movimiento. El estudio combina tres enfoques fundamentales: termodinámico, cinemático y dinámico. Desde el punto de vista termodinámico, se analiza el comportamiento del motor a lo largo del ciclo, considerando el flujo de calor entre los focos y su efecto sobre el rendimiento. En el ámbito cinemático, se desarrollan las ecuaciones que describen el movimiento, permitiendo representar su evolución durante el ciclo completo. El análisis dinámico permite calcular la inercia equivalente del sistema y estimar el par requerido en función de las condiciones de funcionamiento. Estos modelos han sido validados mediante simulaciones realizadas en un entorno CAD, lo que ha permitido contrastar la coherencia del modelo matemático con el comportamiento físico del sistema. Finalmente, se propone un rediseño del motor enfocado a mejorar su eficiencia global y contribuir a la mejora de estos sistemas que suponen una base sólida para futuras investigaciones en el campo de los motores Stirling como alternativa energética sostenible y eficiente.