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Motor termomagnético

Los motores termomagnéticos (también conocidos como ruedas de Curie, [1] motores Curie [2] [3] y motores piromagnéticos [4] ) convierten el calor en energía cinética utilizando el efecto termomagnético , [5] es decir, la influencia de la temperatura sobre la superficie magnética. magnetización de materiales . [6]

Antecedentes históricos

Esta tecnología se remonta al siglo XIX, cuando varios científicos presentaron patentes para los llamados "generadores piromagnéticos". [7] Estos sistemas operan en un ciclo magnético de Brayton, en forma inversa a los refrigeradores magnetocalóricos . [8] Los experimentos han producido sólo prototipos de trabajo extremadamente ineficientes, [9] [10] [11] sin embargo, el análisis termodinámico indica que los motores termomagnéticos presentan una alta eficiencia relacionada con la eficiencia de Carnot para pequeñas diferencias de temperatura alrededor del material magnético con temperatura de Curie . [8] [5] [12] El principio del motor termomagnético ha sido estudiado como un posible actuador en materiales inteligentes , [13] teniendo éxito en la generación de energía eléctrica a partir de gradientes de temperatura ultrabajas . [14]

Ver también

Referencias

  1. ^ Alves, CS; Colman, FC; Foleiss, GL; Vieira, GTF; Szpak, W. (noviembre de 2013). "Simulación numérica y diseño de un motor termomagnético". Ingeniería Térmica Aplicada . 61 (2): 616–622. doi :10.1016/j.applthermaleng.2013.07.053.
  2. ^ Karle, Anton (octubre de 2001). "El motor Curie termomagnético para la conversión de calor en energía mecánica". Revista Internacional de Ciencias Térmicas . 40 (9): 834–842. doi :10.1016/S1290-0729(01)01270-4.
  3. ^ Trapanese, Marco (abril de 2011). "Una teoría del eje dq de las propiedades magnéticas, térmicas y mecánicas del motor Curie" (PDF) . Revista de Física Aplicada . 109 (7): 07E706. Código Bib : 2011JAP...109gE706T. doi : 10.1063/1.3562505. hdl : 10447/80505 . ISSN  0021-8979.
  4. ^ Edison, TA, "Motor piromagnético", patente estadounidense nº 380.100; Patentado el 27 de marzo de 1888.
  5. ^ ab Bessa, CVX; Ferreira, LDR; Horikawa, O.; Gama, S. (diciembre de 2018). "Sobre la relevancia de la temperatura, el campo magnético aplicado y el factor desmagnetizante en el rendimiento de motores termomagnéticos". Ingeniería Térmica Aplicada . 145 : 245–250. doi :10.1016/j.applthermaleng.2018.09.061. S2CID  117682356.
  6. ^ Gama, Sergio; Ferreira, Lucas DR; Bessa, Carlos VX; Horikawa, Oswaldo; Coelho, Adelino A.; Gandra, Flavio C.; Araujo, Raúl; Egolf, Peter W. (2016). "Análisis analítico y experimental de ecuaciones de fuerza magnética". Transacciones IEEE sobre magnetismo . 52 (7): 1–4. doi :10.1109/tmag.2016.2517127. S2CID  21094593.
  7. ^ Ferreira, L.; Besa, C.; Silva, I.; Gama, S. (2013). Diseño, materiales y procesos de fabricación ecológicos . págs. 107-111. doi :10.1201/b15002-23. ISBN 978-1-138-00046-9.
  8. ^ ab Bessa, CVX; Ferreira, LDR; Horikawa, O.; Monteiro, JCB; Gandra, FG; Gama, S. (2017). "Sobre la influencia de la histéresis térmica en el rendimiento de motores termomagnéticos". Revista de Física Aplicada . 122 (24): 244502. Código bibliográfico : 2017JAP...122x4502B. doi : 10.1063/1.5010356.
  9. ^ Martín, Thomas Commerford; Wetzler, José (1891). El motor eléctrico y sus aplicaciones. Nueva York: WJ Johnston. págs. 272-278.
  10. ^ Murakami, K.; Nemoto, M. (1972). "Algunos experimentos y consideraciones sobre el comportamiento de motores termomagnéticos". Transacciones IEEE sobre magnetismo . 8 (3): 387–389. Código bibliográfico : 1972ITM.....8..387M. doi :10.1109/tmag.1972.1067406.
  11. ^ Andreevskii, KN; Mandzhavidze, AG; Margvelashvili, IG; Sobolevskaya, SV (1 de septiembre de 1998). "Investigación de las características termodinámicas y físicas de un motor termomagnético con elemento de trabajo de gadolinio". Física Técnica . 43 (9): 1115-1118. Código Bib : 1998JTePh..43.1115A. doi :10.1134/1.1259144. ISSN  1063-7842. S2CID  121369732.
  12. ^ Egolf, Peter W.; Kitanovski, Andrej; Diebold, Marc; Gonin, Cyrill; Vuarnoz, Didier (2009). "Conversión de energía magnética con máquinas que contienen intercambiadores de calor de ruedas llenas o porosas". Revista de Magnetismo y Materiales Magnéticos . 321 (7): 758–762. Código Bib : 2009JMMM..321..758E. doi :10.1016/j.jmmm.2008.11.044.
  13. ^ Estructuras de sistemas de materiales inteligentes , Allied Publishers, ISBN 8170239583 , páginas 23-25. 
  14. ^ Kishore, Ravi Anant; Davis, Brenton; Gran casa, Jake; Hannon, Austin; Emery Kennedy, David; Millar, Alec; Mittel, Daniel; Nozariasbmarz, Amin; Kang, Min Gyu (2019). "Extracción de energía de gradientes de temperatura ultrabajas". Energía y ciencias ambientales . 12 (3): 1008–1018. doi :10.1039/C8EE03084G. ISSN  1754-5692. S2CID  104331548.


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