Iniziamo con questo articolo la descrizione delle fasi costruttive di un motore molto affascinante e per certi versi sorprendente; sono sicuro che la penserete così anche voi, dati i pochissimi componenti essenziali con cui riesce a funzionare e la sua eleganza costruttiva.

Si tratta del motore Lamina Flow. 
Di questo motore, il cui progetto di questa versione si deve al bravissimo modellista olandese Jan Ridders, ho già fatto il primo esemplare che si può vedere sul mio sito. Jan mi ha anche onorato mettendo il filmato della mia replica sul suo sito.

Ora voglio iniziare la costruzione di una nuova replica, in caso ci fosse qualche appassionato interessato ad averne uno sulla sua scrivania per poterne ammirare la bellezza e il funzionamento.

In effetti su internet si trova anche descritto con nomi diversi, come Thermo Pulse o Pulse Tube. Probabilmente si può a ragione parlare di una variante semplificata di un motore Stirling con un solo pistone, senza dislocatore.

Vediamo il disegno di insieme del nostro progetto:

Disegno di insieme del Lamina Flow Mobile

Come si può vedere, le parti principali sono un pistone che si muove in una provetta di vetro che è riempita in fondo con della lana di acciaio.

Esiste poi un restringimento o strozzatura dentro la provetta, di cui parleremo in dettaglio nei prossimi articoli.

Completano il modello un piccolo bruciatore ad alchool e le solite componenti: una biella ed un volano.

 

 

 

 

 

Il funzionamento del motore

Purtroppo sul funzionamento del motore non potrò essere molto preciso. Anzi se qualche lettore avesse ulteriori informazioni sarebbe gradito qualche commento a questa serie di articoli!
Cosa accada di preciso all'interno della provetta non è stato ancora perfettamente capito e spiegato. Anzi ci sono pareri discordi in merito. In ogni caso la teoria più accreditata pare che sia quella di una termo risonanza all'interno del tubo.
Un onda di pressione si crea nella provetta che entra in risonanza con l'assieme biella/volano, produendo una forza che è in grado di porre in movimento il motore. Si ha la tipica variazione di pressione dovuta all'aria che viene spostata e passa attraverso la parte surriscaldata del vetro fino a quella che rimane più fredda. La parte di lana di acciaio serve a potenziare questa onda di pressione, ma non si capisce bene quale sia il suo esatto ruolo. Da molti esperimenti condotti, sembra che sia ininfluente il potere raffreddante della massa di lana di acciaio, come si credeva in un primo momento. Il potere di raffreddamento dell'aria invece si deve principalmente alla scarsa conducibilità al calore del vetro.
Un importantissimo elemento è il restringimento che si trova subito dopo il punto morto superiore del pistone. Questo particolare che crea una strozzatura nel cilindro, è stato dimensionato per tentativi da parte dell'autore del progetto. Il posizionamento della parte è critico, come pure il suo dimensionamento. Senza questo elemento non si ha nessun movimento del motore. Altre geometrie di questa parte conducono a risultati mediocri o al non funzionamento.

Il modello poi è costruito in modo da poter girare sul suo supporto. Questo costituisce un gradevole effetto scenico!

Nei prossimi articoli le prime parti costruttive di questo meraviglioso e bizzarro motore termico.