Progettazione robusta di un motore Stirling

Descrizione dell'applicazione di tecniche di progettazione robusta, robust design, ad un motore Stirling per generazione di corrente elettrica. La progettazione robusta è una tecnica che permette lo sviluppo di prodotti cercando di minimizzare gli effetti negativi dovuti a variazioni inaspettate nei parametri di progetto, interessante, quindi, perchè in ambito industriale accade spesso che i valori nominali dei parametri per cui si progetta un dispositivo od una macchina siano diversi da quelli che si presentano nel suo reale funzionamento.

Progetto concettuale, ottimizzazione e modellazione CAD di motore Stirling per applicazioni aerospaziali

Nei decenni passati sono stati svolti numerosi studi su sistemi di generazione di potenza elettrica da applicare al settore spaziale, in particolar modo a satelliti e sonde. Ne sono un esempio le analisi riportate dalla Nasa oppure quelle condotte in paesi come il Giappone dall’agenzia spaziale JAXA. Uno dei sistemi spesso utilizzati per generare potenza elettrica si basa sull’applicazione di motori Stirling accoppiati ad un generatore lineare; la differenza di temperatura necessaria per il funzionamento del motore è ottenuta tramite il calore fornito dai radioisotopi di plutonio 238, mentre il raffreddamento del motore avviene mediante scambio termico con l’ambiente esterno.

[Organiser of Stirling's Red Buildings Conference for the Twentieth Century Society]

The aim of the conference is to review the three 'Red Buildings' with experts who have studied their history and their performance, and to discuss their future. Work is due to take place on the Leicester and Oxford buildings in the relatively near future, and technical knowledge can be shared in a context of understanding the design intention. Also to celebrate Stirling and Gowan's careers from a broader perspective and to assert the value of looking after these special buildings as assets for the future. The speakers in the afternoon session are people who knew the two architects well, and in some cases worked for them. [From University of Leicester]

Lecciones de caligrafía inglesa sacadas del sistema Stirling

UANL

Cicle de Stirling (applet) [versió comprimida]

Simulació del cicle d'Stirling

Cicle de Stirling real (applet) [versió comprimida]

Simulació del cicle d'Stirling

Cicle de Stirling (applet)

Simulació del cicle de Stirling

Cicle de Stirling real (applet)

Simulació del cicle d'Stirling

The fatty acid profiles and energetic substrates of two Nile tilapia (Oreochromis niloticus, Linnaeus) strains, Red-Stirling and Chitralada, and their hybrid

Protein and lipid content as well as the fatty acid (FA) composition of storage tissues were analysed in two varieties of Oreochromis niloticus (Red-Stirling and Chitralada) and their hybrid. The animals were maintained in cages for 11 months. The samples were taken when the animals weighed 10, 50, 100, 250 and 500 g. The results showed that changes in the metabolic processes occur during an increase in body mass in both varieties of tilapia and also their hybrid, but that these differences are not found in animals collected at the commercial weight. The protein content of the fillet and liver decreased with growth and the same protein content associated with growth was found for fillet lipid content. The genetic variety did not influence the FA profile of the fillet, but different genotypes had different hepatic FA compositions. Even with the same lipid content, the hepatocytes of Chitralada accumulated higher levels of polyunsaturated fatty acids (PUFA) n6 in triglycerides and increased C22:6n3 in the hepatocyte membranes. The higher n6PUFA content was compensated by a lower fraction of saturated FA in the hepatocyte triglycerides. The skin of Chitralada also had higher n6PUFA and C22:6n3 contents, suggesting a higher ability to deposit PUFA in the skin due to alterations in the liver synthetic pathway.

Sviluppo di metodologie per l'analisi in tempo reale delle prestazioni di un motore automobilistico

Durante il periodo di dottorato, l’attività di ricerca di cui mi sono occupato è stata finalizzata allo sviluppo di metodologie per la diagnostica e l’analisi delle prestazioni di un motore automobilistico. Un primo filone di ricerca è relativo allo sviluppo di strategie per l’identificazione delle mancate combustioni (misfires) in un motore a benzina. La sperimentazione si è svolta nella sala prove della Facoltà di Ingegneria dell’Università di Bologna, nei quali è presente un motore Fiat 1.200 Fire, accoppiato ad un freno a correnti parassite, e comandato da una centralina virtuale, creata mediante un modello Simulink, ed interfacciata al motore tramite una scheda di input/output dSpace. Per quanto riguarda la campagna sperimentale, sono stati realizzati delle prove al banco in diverse condizioni di funzionamento (sia stazionarie, che transitorie), durante le quali sono stati indotti dei misfires, sia singoli che multipli. Durante tali test sono stati registrati i segnali provenienti sia dalla ruota fonica usata per il controllo motore (che, nel caso in esame, era affacciata al volano), sia da quella collegata al freno a correnti parassite. Partendo da tali segnali, ed utilizzando un modello torsionale del sistema motoregiunto-freno, è possibile ottenere una stima sia della coppia motrice erogata dal motore, sia della coppia resistente dissipata dal freno. La prontezza di risposta di tali osservatori è tale da garantirci la possibilità di effettuare una diagnosi misfire. In particolare, si è visto che l’indice meglio correlato ala mancata combustione risultaessere la differenza fra la coppia motrice e la coppia resistente; tale indice risulta inoltre essere quello più semplice da calibrare sperimentalmente, in quanto non dipende dalle caratteristiche del giunto, ma solamente dalle inerzie del sistema. Una seconda attività della quale mi sono occupato è relativa alla stima della coppia indicata in un motore diesel automobilistico. A tale scopo, è stata realizzata una campagna sperimentale presso i laboratori della Magneti Marelli Powertrain (Bologna), nella quale sono state effettuati test in molteplici punti motori, sia in condizioni di funzionamento “nominale”, sia variando artificiosamente alcuni dei fattori di controllo (quali Start of Injection, pressione nel rail e, nei punti ove è stato possibile, tasso di EGR e pressione di sovralimentazione), sia effettuando degli sbilanciamenti di combustibile fra un cilindro e l’altro. Utilizzando il solo segnale proveniente da una ruota fonica posta sul lato motore, e sfruttando un modello torsionale simile a quello utilizzato nella campagna di prove relativa alla diagnosi del misfire, è possibile correlare la componente armonica con frequenza di combustione della velocità all’armonica di pari ordine della coppia indicata; una volta stimata tale componente in frequenza, mediante un’analisi di tipo statistico, è possibile eseguire una stima della coppia indicata erogata dal motore. A completamento dell’algoritmo, sfruttando l’analisi delle altre componenti armoniche presenti nel segnale, è possibile avere una stima dello sbilanciamento di coppia fra i vari cilindri. Per la verifica dei risultati ottenuti, sono stati acquisiti i segnali di pressione provenienti da tutti e quattro i cilindri del motore in esame.