Motor termomagnético rotativo
Departamento de ciências exatas da Terra
Curso de engenharia química
Introdução
Atualmente, sabe-se da necessidade e importância de se desenvolver métodos alternativos de geração de energia devido a exploração intensa das fontes energéticas usuais.
Figura 1 – Usina hidrelétrica de Itaipu
Figura 2 – Usina termoelétrica de Candiota
Motor termomagnético reciprocativo linear
Converte energia solar em térmica e posteriormente energia térmica em mecânica.
Figura 3 – Motor termomagnético reciprocativo linear
Objetivos
- Desenhar e simular o motor termomagnético rotativo utilizando o software Autodesk Inventor
- Encontrar a velocidade angular obtida no volante
- Encontrar o torque realizado sobre o volante
- Calcular a potência gerada pelo motor termomagnético rotativo
Primeiramente as peças foram desenhadas separadamente e posicionadas em um único arquivo para se iniciar a montagem do conjunto.
Figura 4 – Conjunto linear em vista explodida
Após a criação das juntas inicia-se a simulação dinâmica inserindo as forças atuantes no sistema.
Figura 5 – Simulação computacional do conjunto linear
Resultados obtidos experimentalmente
Joaquim, R. M. Análises Computacionais e Experimentais das Forças e do Torque Magnético
Atuantes em Motores Magnetocalóricos Linear e Rotativo.
Se calcularmos a força máxima obtida para a curva do bloco I – Exp no gráfico da figura 1 vamos obter um valor de aproximadamente
40N.
Já para a curva Halbach I – Exp obtemos uma força máxima de 120
N.
Resultados obtidos na simulação do software para uma força de 40 N:
90
90
6,000
80
80
5,000
70
70
60
60
50
50
Posição da mesa (mm)
40
40
30
30
0
0.1
0.2
Velocidade
(rad/s)
20
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
20
10
10
0
0
Tempo (s)
Figura 6 – Curvas da velocidade