O Motor a Vapor

CAPÍTULO 1

INTRODUÇÃO:

O presente trabalho é sobre um protótipo de motor a vapor. Fazendo uma análise dos conteúdos de disciplinas como termodinâmica e maquinas térmica, a importância de se conhecer os primórdios dos motores, como funcionam e as leis e princípios que se aplicam praticamente no funcionamento de um motor a vapor.

Hoje os motores são fundamentais e essenciais para o funcionamento de maquinas industriais, maquinas domesticas, carros, e outros aparelhos que são utilizados no dia a dia. O motor a vapor criou a base para a industrialização. Em apenas alguns anos ele se tornou a força de trabalho nas fábricas e minas.

E cada dia que passa os motores está sendo cada vez mais desenvolvidos em busca de economia e do máximo aproveitamento a ser utilizado, são de grande importância o melhor aproveitamento e desenvolvimento gerado desse meio, pois proporciona a melhor utilização das maquinas.

A metodologia usada foi à pesquisa bibliográfica, enriquecida com alguns vídeos sobre motores a vapor.

CAPÍTULO 2

 OBJETIVOS:

• Objetivo Geral:

O projeto objetiva-se a visualização e contato direto dos alunos com um protótipo de motor a vapor, podendo os alunos interagir com o mesmo e analisar seu funcionamento e seus componentes.

• Objetivos Específicos

•        Apresentar um protótipo de motor a vapor.

•        Apresentar um desenho do motor.

•        Apresentar um procedimento de operação.

CAPÍTULO 2

JUSTIFICATIVA:

O Projeto trata de estudar, confeccionar e visualizar de perto um dispositivo que desde o século Um A.C. Já era explorado por matemáticos e engenheiros Greco egípcios que já pensavam no vapor como força motriz. Podendo assim, usufruirmos de um protótipo que representa uma das primeiras invenções de motor que proporcionou grandes desenvolvimentos a humanidade.

CAPÍTULO 3

METODOLOGIA:

O projeto tem como fonte uma pesquisa que pode ser classificada como indireta. Isso porque deve a pesquisas realizadas através de pesquisas bibliográficas.

Quanto à metodologia o projeto faz a opção pelo método dedutivo, isso porque o projeto parte de ideias que já se tem, ou seja, usada no princípio do funcionamento das grandes máquinas que hoje existem nas empresas. Por isso a justificativa do uso desse método.

Enquanto ao procedimento, se realiza por meios de observação indireta. Por meio dos livros de Termodinâmica e Mecânica do Fluídos, ambos do autor Yunus A. Çengel. Os livros contribuem bastante para a montagem do protótipo, mostrando alguns métodos de transformação de calor em trabalho mecânico, analisando alguns exercícios, aprimoramos os nossos conhecimentos e desse modo, transformando a nossa ideia em um protótipo.

O material documentado, bem como, as respectivas análises será organizado em relatório de pesquisa componente do estudo monográfico que se pretende construir.

CAPÍTULO 4

PROJETO CONCEITUAL:

Vista Explodida:

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Princípios de Funcionamento:

O dispositivo Motor a Vapor funciona através da variação de pressão externa (atmosfera) e interna das (camisas).

Para gerar essa pressão é necessário todo um processo, onde dar-se início pela queima de um material carburante que libera grande quantidade de energia na forma de calor, essa queima está em contato direto com o bojo (cilindro de aço que armazena água).

O calor liberado da queima é então transferido ao bojo por radiação e condução térmica, o bojo transfere o calor recebido a água apenas por condução. A água ganha calor sensível até sua temperatura atingir os 100°c, daí para frente o calor absorvido passa para a forma latente onde ela muda seu estado físico, deixando de ser líquida passando para a forma de vapor. Quando a água muda de estado seu volume específico é criticamente alterado, e como ele está confinada em um cilindro de volume fixo sua pressão sobe drasticamente.

 Depois de gerado essa pressão “vapor d’água”, ela é usada como fluído de trabalho nas camisas duplas do motor, a camisa é composta basicamente de um tubo principal com diâmetro menor, e outro tubo maior localizado na parede lateral do menor a 90°.

A pressão nas camisas impulsiona os pistões, o menor inicia o movimento e quando ele libera a pressão para o de maior diâmetro uma força superior é gerada forçando o pequeno a se fechar, criando um movimento intermitente.

As forças são transferidas de um pistão ao outro por meio de mecanismos fixado a um eixo virabrequim, onde encontrasse uma massa de inércia (roda metálica), que armazena as forças geradas pelos pistões e também ela dá início a um novo movimento. Tudo isso acontece de forma cíclica o que resulta no movimento de rotação da roda e esse movimento pode ser aproveitado para realizar diversos trabalhos como proporção, movimento entre outros.