3B Scientific Stirling Engine G - Manual (Page 10)

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l’emploi comme pompe thermique ou machine
frigorifique.
Mesurez la course du piston de travail en fixant le
fil fourni à la tige filetée du piston.
3. Caractéristiques techniques
Unité moteur–générateur : max. 12 V CC
Poulie à deux étages : Ø 30 mm, Ø 19 mm
Piston de travail : Ø 25 mm
Course piston de travail : 24 mm
Modification de volume :
24 mm
3
12
2
25
cm
mm
= π ⋅ ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
Volume minimum : 32 cm³
Volume maximum : 44 cm³
Puissance du moteur Stirling : env. 1 W
Dimensions : env. 300x220x160 mm³
Masse : env. 1,65 kg
4. Schéma du principe de fonctionnement
Le processus Stirling idéal comprend 4 phases (voir
fig. 1) :
1ère phase : Phase d’expansion : modification
d’état isothermique, l’air se détend à
température constante
2e phase : Modification d’état isochore, l’air
refroidit à volume constant dans le
régénérateur
3e phase : Phase de compression : modification
d’état isothermique, l’air est com-
prime isothermiquement
4e phase : Modification d’état isochore, l’air est
de nou veau réchauffé dans le régéné-
rateur à la température initiale
Ce cas idéal ne peut cependant pas être réalisé
dans le moteur Stirling. Le décalage de phase des
pistons de travail et refouleur permet de
s’approcher du processus idéal. Mais les quatre
phases se chevauchent. Au cours de l’expansion, on
observe déjà un échange gazeux de chaud à froid
et, lors de la compression, la totalité de l’air ne se
trouve pas encore dans la partie froide du moteur.
5. Manipulation
5.1 Le moteur Stirling comme moteur thermi-
que
• Remplissez le brûleur à alcool, placez-le dans
l'évidemment de la plaque d'assise, dégagez la
mèche sur environ 1 à 2 mm, puis allumez
cette dernière.
• Placez le piston de refoulement en butée ar-
rière et, après un bref temps de réchauffement
(environ 1 à 2 minutes), mettez la roue volante
en mouvement en la poussant légèrement
dans le sens des aiguilles d'une montre (vu de
l'unité du générateur à moteur) (voir fig. 2).
• Le cas échéant, réglez la tension de la courroie
d'entraînement en déplaçant l'unité du géné-
rateur à moteur.
• Allumez l'ampoule en réglant l'interrupteur en
position supérieure.
• Comme variante, branchez une charge externe
via la borne de 4 mm et réglez l'interrupteur
en position inférieure.
Vitesse sans charge : env. 1 000 t/min
Vitesse avec générateur
comme charge :
env. 600 t/min
Tension du générateur : env. 6 V CC
Pression différentielle : +250 hPa/-150 hPa
5.2 Le moteur Stirling comme thermopompe ou
machine frigorifique
Autre(s) équipement(s) requis :
Alimentation CC 15 V, 1,5 A U8521121-115
ou
Alimentation CC 15 V, 1,5 A
U8521121-115
Thermomètre numérique U11818
• Placez les sondes de température dans les
tubulures de mesure et branchez-les à un ins-
trument de mesure (voir fig. 3).
• Branchez la source de courant continu via les
bornes de 4 mm.
• Réglez max. 12 V et activez le moteur Stirling
en réglant l'interrupteur en position inférieure.
• Observez l'augmentation / réduction de tem-
pérature.
Lorsque le moteur fait office de machine frigorifi-
que, la roue volante tourne dans le sens des aiguil-
les d'une montre (vu de l'unité du générateur à
moteur), s'il fonctionne comme une pompe ther-
mique, la roue tourne dans le sens inverse des
aiguilles d'une montre.
• Pour changer de mode, inversez la polarité des
câbles de connexion.
Pression différentielle : +250 hPa/-150 hPa
Tension de moteur : 9 V
Vitesse de rotation : 600 t/min
Ecart de température (rel. à 21° C)
Machine frigorifique : -4 K (réservoir : +6 K)
Thermopompe : +13 K (réservoir : -1 K)
5.3 Enregistrement des pressions de service
dans le piston de travail
Autre(s) équipement(s) requis :
3B NETlog TM U11300
3B NETlab TM U11310
Capteur de pression relative ±1000 hPa U11322