DAMPFI03 thermoakustischer Stirlingmotor

 

Nachdem DAMPF02 im Endergebnis ein sehr schöner Erfolg, im Arbeitsaufwand doch ein ganz schöner Brocken war, stellte sich noch ein kleiner Wermutstropfen ein. Für eine Vorführung des Modells ist Druckluft notwendig. Beim netten Beisammensein am Samstag Abend war der Krachmacherkompressor nicht gerade der Stimmungsbringer. Daher sollte das nächste Modell publikumsfreundlicher sein.

 

 

Nach umfangreicher Suche stand für mich fest....als Nächstes bau ich einen Heißluftmotor.

Die immer wiederkehrenden Äußerungen über die Schwierigkeiten beim Bau solcher Maschinchen, was Genauigkeit und Leichtgängigkeit betrifft, schob ich einfach mal bei Seite. Zudem sollte das neue Modell rasch einen Erfolg sichtbar machen. Und so entstand die Idee zu

 

DAMPFI03 dem thermoakustischen Stirlingmotor

Das Prinzip

 

Ein Resonatorrohr (Reagenzglas) ist mit einem Arbeitszylinder verbunden. Im Resonatorrohr befindet sich der Regenerator (Stahlwolle) Dieser hat die Eigenschaft, dass er Wärme von der heißen Luft aufnimmt, und an kältere Luft abgibt. Er sorgt für einen besseren Wirkungsgrad. Zwischen Arbeitszylinder und Regenerator befindet sich die Blende.

Wird nun Wärme am der gezeichneten Stelle zugeführt, erwärmt sich die Luft im Inneren nicht gleichmäßig. Es kommt zu Wärmeströmungen im Inneren des Resonatorrohres und des Zylinders. Dabei entstehen Schwingungen. Diese Schwingungen werden an den Resonatorrohrwänden und an der Blende reflektiert und schauckeln sich gegenseitig auf. Der Umstand, dass die Luft auf der Zylinderseite abgekühlt wird, und dabei eine Druckänderung im System bewirkt, verstärkt das Ganze noch.

Erhält der Arbeitskolben durch Anstupsen des Schwungrades einen Impuls, so kommt einen neuerliche Verstärkung der Schwingungen im Inneren dazu. Die Druckänderungen durch Erhitzen und Abkühlen bewirken eine Kraft auf den Arbeitskolben. Das System schwingt auf und das Schwungrad dreht sich immer schneller bis ein Gleichgewicht hergestellt ist....Der Motor läuft.

Das Modell

DAMPFI03 besitzt folgende techn. Daten:

 

Hub:                                  18mm

Ø Arbeitskolben:               16mm

Ø Reagenzrohr Innen:      18mm

Länge Reagenzrohr(bis Blende):140mm

Ø Blendenbohrung:           6mm

Länge Regenerator :         70mm

 

Kolben aus Messing

Schwungrad kugelgelagert

Regenerator aus Stahlwolle fein

 

  

Inzwischen hat DAMPFI03 auch einen Haltering für den Brenner erhalten. Es lehrt die Erfahrung, dass zarte Männerhände unter Alkoholeinfluss doch nicht ganz geeignet sind, um einen Spiritusbrenner auf einer glatten Holzplatte zu halten...

Hinweise

  • DAMPFI03 war eigentlich recht einfach zu bauen...natürlich wieder ohne Fräse :-)
  • Nachdem ich von Anfang an auf die Ratschläge aus diversen Seiten geachtet hatte, lief DAMPFI03 beim ersten Versuch sofort an....was für ein Gefühl!
  • Wahrscheinlich hatte ich zufällig die richtigen Proportionen gewählt, aber mit diesen Maßen läufts offensichtlich ganz gut.
  • Zusammenfassend: einfach zu bauen, und ein Blickfang am Stammtisch.