Moteur Stirling/en : Différence entre versions

(Page créée avec « tim for candl: 90 to 120s »)
(Page créée avec « W will try after the holiday to do a spheric concentrator (so with a tinier focal point) with a plaster mould on a sphere like a yoga/kine baloon. If you want to do a tuto... »)
(65 révisions intermédiaires par le même utilisateur non affichées)
Ligne 82 : Ligne 82 :
 
|Step_Content=W will now try to measur th power of stirling engin called "scientific toys"
 
|Step_Content=W will now try to measur th power of stirling engin called "scientific toys"
  
qu'on peut trouver sur aliexpress ou chez des revendeurs comm science labs.  
+
that we can find on aliexpress or on resselers like scienc labs   
  
 
You will find attached two videos showing 1 stirling engin "scientific toy" that run  
 
You will find attached two videos showing 1 stirling engin "scientific toy" that run  
Ligne 109 : Ligne 109 :
 
tim for candl: 90 to 120s
 
tim for candl: 90 to 120s
  
'''lamp a alcool:'''
+
"alcool lamp:"
  
Puissance_max=3347/40=84W
+
max_power=3347/40=84W
  
Puissance_min=3347/60=56W
+
min_power=3347/60=56W
  
'''bougi'''
+
"candl"
  
Puissance_max=3347/90=37W
+
max_power=3347/90=37W
  
Puissance_min=3347/120=28W
+
min_power=3347/120=28W
  
  
Pour essayer d mesurer lrendement, on fix 1 poids au moteur (ici 1 boulon pét d 5g voir video 5),
+
To try to measur yields, we fix a mass to the motor (her a broken nut of 5g in video 5)  
  
et on mesur l coupl d'entrainement
+
and w measur tork traction
  
ainsi qla vitess angulaire.
+
and angular speed.
  
L boulon pès 5g et est fix à 1 distanc d=3cm d l'ax d rotation.   
+
Broken nut mass is 5g and is fixed at a distanc of d=3cm of th rotation axis.   
  
Mesure de la vitesse de rotation avec un tachymetre à 25€ ce mardi 25 juin 2024: le tachymetre fonctionne par frottements (entrainement d'un bout d caoutchouc qui fait tourner un axe dont on mesure la vitess d rotation): l'entrainement s fait sur une demi second à une second at afffiche des valeurs comprises entre 100 et 500 tours minutes puis fait stopper le moteur.
+
Rotation speed measurement with a 25€ tachymeter this tuesday 25 june 2024: th tachymeter works by friction (rubber traction that turns an axis of which rotation speed is measured): th traction happens after half a second to 1 second and displays values between 100 and 500 rpm and makes th engin stops.
  
Mesur de rotation avec 1 tachymetr laser moteur 1(video 5): 1400 tours minutes avec l boulon d 5g attaché à 3cm de l'ax
+
Rotation speed measurement with 1 laser tachymeter (video 5): 1400 rpm with 5g broken nut attached at 3cm of axis
  
Mesur de rotation avec 1 tachymetr laser moteur 2(video 6): 1000 à 5000 tours/ minutes avec l boulon d 5g attach à 1,6cm de l'ax
+
Rotation speed measurement with laser tachymeter for engine 2 (video 6): 1000 to 5000 rpm with 5g broken nut attached at 1,6 cm of the axis
  
<br />L rendement est faibl, mais il faut s rappeler qu c'est un jouet et pas un moteur fait pour etr performant. On pourrait cependant prolonger l'exercic avec des jouets moteurs stirling dits "performants" (multi cylindres, deplaceurs vertical, etc.). Les moteurs stirling philips ont des rendements qui peuvent atteindre 40%.
+
<div class="mw-translate-fuzzy">
 +
Th yields is low, but w must recall this is a toy and not a engin made for performanc. We could however mak th measurement exercis with performant scientific toy (multi cylinders, L rendement est faibl, mais il faut s rappeler qu c'est un jouet et pas un moteur fait pour etr performant. On pourrait cependant prolonger l'exercic avec des jouets moteurs stirling dits "performants" (multi cylindres, vertical mover, etc.). Philips stirling engin can hav yields up to 40%.
 +
</div>
 
|Step_Picture_00=Moteur_Stirling_fonctionnement_lampe.mp4
 
|Step_Picture_00=Moteur_Stirling_fonctionnement_lampe.mp4
 
|Step_Picture_01=Moteur_Stirling_bougie.mp4
 
|Step_Picture_01=Moteur_Stirling_bougie.mp4
Ligne 145 : Ligne 147 :
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Verification vitesse de rotation avec analyse video
+
|Step_Title=Rotation speed verification with video analysis
|Step_Content=Pour mesurer la vitess angulair, on va utiliser deux logiciels: 1 bout d cod python reposant sur opencv, et ffmpeg
+
|Step_Content=To measur angular speed, w will us two softwar: 1 python cod sampl based on opencv, and ffmpeg
  
commands python:
+
python commands:
  
 
<pre>
 
<pre>
Ligne 168 : Ligne 170 :
 
"""
 
"""
  
Charge les images vidéo d'un fichier et sauvegarde chaque frame en tant qu'image JPG.
+
Loads video frames from a file and saves each frame as a JPG image.
  
 
Args:
 
Args:
  
video_filename: Le chemin d'accès au fichier vidéo.
+
video_filename: The path to the video file.
  
output_folder: Le dossier où sauvegarder les images JPG.
+
output_folder: The folder where to save JPG images.
  
 
Returns:
 
Returns:
  
Un tableau NumPy contenant les images vidéo (3D array: frames, rows, cols).
+
A NumPy array containing the video images (3D array: frames, rows, cols).
  
 
"""
 
"""
  
# Ouvrir la vidéo avec OpenCV
+
# Open video with OpenCV
  
 
cap = cv2.VideoCapture(video_filename)
 
cap = cv2.VideoCapture(video_filename)
  
#Vérifier l'ouverture réussie
+
#Check successful opening
  
 
if not cap.isOpened():
 
if not cap.isOpened():
Ligne 194 : Ligne 196 :
 
return None
 
return None
  
# Vérifier que le dossier de sortie existe, sinon le créer
+
# Check that the output folder exists, if not create it
  
 
if not os.path.exists(output_folder):
 
if not os.path.exists(output_folder):
Ligne 200 : Ligne 202 :
 
os.makedirs(output_folder)
 
os.makedirs(output_folder)
  
# Liste vide pour stocker les images vidéo
+
# Empty list to store video frames
  
 
images_list = []
 
images_list = []
Ligne 206 : Ligne 208 :
 
frame_number = 0
 
frame_number = 0
  
# Lire les images vidéo image par image
+
# Play video frames frame by frame
  
 
while True:
 
while True:
Ligne 212 : Ligne 214 :
 
ret, frame = cap.read()
 
ret, frame = cap.read()
  
# Vérifier la lecture de l'image
+
# Check image playback
  
 
if not ret:
 
if not ret:
Ligne 218 : Ligne 220 :
 
break
 
break
  
# Sauvegarder chaque frame en tant qu'image JPG
+
# Save each frame as a JPG image
  
 
frame_filename = os.path.join(output_folder, f'frame_{frame_number:04d}.jpg')
 
frame_filename = os.path.join(output_folder, f'frame_{frame_number:04d}.jpg')
Ligne 224 : Ligne 226 :
 
cv2.imwrite(frame_filename, frame)
 
cv2.imwrite(frame_filename, frame)
  
# Ajouter l'image à la liste
+
# Add image to list
  
 
images_list.append(frame)
 
images_list.append(frame)
Ligne 230 : Ligne 232 :
 
frame_number += 1
 
frame_number += 1
  
# Fermer la capture vidéo
+
# Close video capture
  
 
cap.release()
 
cap.release()
Ligne 236 : Ligne 238 :
 
return images_list
 
return images_list
  
# Exemple d'utilisation
+
# Example of use
  
 
video_filename = '00009.MTS'
 
video_filename = '00009.MTS'
Ligne 256 : Ligne 258 :
 
</pre>
 
</pre>
  
Vous pouvez reproduir la mesur avec l fichier vidéo sourc (lien ici) et les bouts d cod ci-dessus.
+
You can reproduc the measurment with the sourc video fil (link here) and the previous sampl code
  
Malheureusement, à c stad d l'expérienc, la pris d video à 25fps n permet pas d mesurer correctement
+
Unfortunatly at this stag of experienc, the 25fps video doesnt allow to measur correctly
  
la vitess angulair du moteur qui tourn trop vit et produit 1 flou sur la vidéo décompos en 25 images par secondes.
+
the angular speed of the engin is too fast et makes blurred images on the video broken down in 25 images per second
  
  
Malheureusement, la captation video à 60fps ou plus cout cher (camera sony ou zcam à plus d 1000€ sur amazon, l'avantag d la loi actuell sur les ventes par internet c'est que vous avez 14j pour tester la camera puis vous faire rembourser si ell n convient pas).
+
Unfortunatly the captation at 60fps or more is expensiv (sony camera or zcam at mor than 1000€ on amazon. the advantag is you hav 14 days to test the camera on get reimbursed if it doesnt fit)  
  
On trouvedes webcam 60fps mais apres test (la Svpro Full HD 1080P Webcam USB Objectif de Mise au Point Manuelle 4 mm, 30fps/60fps/100fps Caméras de Bureau USB CMOS OV2710 pour Linux Windows Android Mac OS, Plug and Play  sur amazon à 33€) c mercredi 26 juin, ca capture à 30fps. Et c n'est pas évident d configurer des logiciels d captation vidéo adéquatement, voir cett pag par exempl où il n'y a pas d parametres pour definir les fps:
+
w can find 60fps webcam but after a test (Svpro Full HD 1080P Webcam USB Objectif de Mise au Point Manuelle 4 mm, 30fps/60fps/100fps Caméras de Bureau USB CMOS OV2710 pour Linux Windows Android Mac OS, Plug and Play  at 33€ on amazon) this wednesday 26 of june captures at 30fps. And you cant really configure video captation software adequately, see this page for exempl wher ther s no parameters to defin fps:
  
 
https://wiki.archlinux.org/title/Webcam_setup
 
https://wiki.archlinux.org/title/Webcam_setup
  
  
Test avec la zcam e2:  
+
test with zcam e2:  
  
vidéo d 60s à 60fps (en théori 3600 frames) avec un fond de thérébentin (plus d'alcool à 90° confisqu par les flics): le moteur tourne mais visiblement plus doucement que lorsque le pot est plein d'alcool à 90°. On verifie la vitess d rotation.  
+
video of 60s at 60fps (in theory 3600 frames) with a bit of therebentin (no more alcool 90° confiscated by the cops): the engin runs but visibly slower than when the container is full of 90° alcool. W verify rotation speed.  
  
Bizzarement, j'ai un message"processus arret" à la frame 273 avec le script python
+
Strangely, i hav a messag "process stopped" at frame 273 with python script  
  
et ffmpeg fait le taff et on obtient un demi tour entre deux frames, soit 30 tour secondes, soit bien 1800 tours minutes
+
and ffmpeg does the job and w obtain half a rotation between two consecutive frames, which means 30 rotations per second, which is indeed 1800 rpm
  
Fichier disponible ici si vous souhaitez vérifier:
+
File availabl here if you want to verify:
  
 
https://vpn.matangi.dev/stirling.mp4 (1,8Go)
 
https://vpn.matangi.dev/stirling.mp4 (1,8Go)
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=faire tourner le moteur avec une source solaire
+
|Step_Title=Run the engin with a solar sourc
|Step_Content=Fair 1 moteur stirling performant exige beaucoup d r&d (go! pour les hackers qui veulent faire des leaks des archives d philips ou d la ford torino -oui les années 60/70 cest pas q génial pour la musiqu-).
+
|Step_Content=Making a performant stirling engin requires a lot of research and development (go! for hackers who want to leak phillips archive of th ford torin - yes 60s and 70s is not only great for music-)  
  
En théori, avec 1 rendement d 40%, il faudrait 1 recepteur solair d 2,5m2 (soit approximativement un recepteur de 90cm de rayon) pour 1 moteur d 1 kW  
+
In theory, with a 40% yield, it requires a solar receptor of 2,5m2 (approximatively a receptor of 90cm radius) for a motor of 1kW  
  
et on va ici s caler sur la puissance d la flamm qui fait tourner l moteur correctement:
+
w will here scal based on the flam power that runs th engin correctly:
  
60W à 90W
+
60W to 90W
  
  
On va d'abord utiliser 1 reflecteur d petit taill <s>sur lequel on va venir fixer des bouts d mirroir pétés (apres test d fixation d bouts d mirroir c'est nettement moins bon qu'avec la surfac initial du reflecteur)</s> et mesurer l temps d'ébulition d'1 petit quantit d'eau
+
W will first us 1 small reflector on which we will fix bits of broken mirrors (after a fixation test it is dramatically worse than with the initial surc of the reflector) and measur the tim it takes to hav a small quantity of water boil
  
et on viendra fair 1 regl d trois pour 1 diametr adapt (la puissanc du soleil est linéair d la surfac ensoleill):    
+
and w will make a linear scaling for an adapted diameter (the power of the sun is linear of th sunny surfac)   
  
test c mardi 25 juin 2024 ensoleill.
+
test this sunny tuesday june 2024
  
  
Reflecteurs d 6cm d rayon en photo dont la surfac reflechissant est constitu d "bumps" pas nécessairement aussi bon que les surfaces dédiées telles que vendues par solar brother (https://www.solarbrother.com/acheter/reflecteur-solaire-adhesif-s-reflect-500/)
+
6cm radius reflectors on the photo : the reflecting surface is made of "bumps" not necessarily as good as dedicated surfaces that can be bought for example at solar brother (https://www.solarbrother.com/acheter/reflecteur-solaire-adhesif-s-reflect-500/)
  
En mettant l doigt au milieu du reflecteur le midi en pointant l reflecteur en direction du soleil, on a une sensation proch d la sensation d brulur d'1 briquet au bout d 5s.
+
When putting the finger at the center of the reflector at noon and pointing at the sun, w hav a sensation near being burned with a lighter after 5s.
  
Le test pour fair bouillir 3mL d'eau a cependant échou, soit parce qu les surfaces ne sont pas assez lisses, soit parc qu la bougi fait trop d'ombr au reflecteur, soit parc que l reflecteur n'est pas assez bien orient par rapport au soleil et/ou la bougi pas plac assez précisément au foyer d convergences des rayons.
+
Th test for boiling 3mL of water failed, wether becaus the surface is not smooth enough, wether becaus th container makes too much shadow on the reflecotr, wether becaus the reflector is not well enough oriented to the sun or becaus the container is not well placed at the focal converging point of the sun rays
  
  
L'ensoleillement est d'environ 1000W/m2, et la surfac du reflecteur d'environ 3,14*0,06*0,06=0,0113m2
+
The sunlight is approximately 1000W/m2, and the surfac of the reflecotr around:
 +
3,14*0,06*0,06=0,0113m2
  
La puissanc du reflecteur est donc théoriquement d'environ 0,0113*1000=11,3W
+
Th power of the reflector is therfor theorically around:
 +
0,0113*1000=11,3W
  
  
Pour avoir 1 puissanc d 90W à midi (qu'on pourra moduler à la baiss avec 1 horair où l'ensoleillement est plus faibl), il faudrait donc 1 reflecteur d rayon r:
+
To get a power of 90W at noon (w can modulate to lower at another time or when the sunlight is lower), it would require a reflector of radius r:
  
 
r=√(90/3,14*1000)=√(90/3140)=√(0,02866242)=0,17m
 
r=√(90/3,14*1000)=√(90/3140)=√(0,02866242)=0,17m
  
Il nous faut donc un bout d spher d 34cm d diametr.
+
W would therefor need a piec of spher of around 34cm of diameter
  
L'antenn satellit (dit paraboliqu) récupér dans une recycleri fait 60cm d diametr, c qui est beaucoup trop grand, la surfac etant proportionell au carr du rayon (en premier approximation).
+
Th satelite antemna (said parabolic) retrieved in a recycling shop is around 60cm diameter, which is way too larg, th surfac being linear to th squar of th radius (in first approximation)
  
On va donc acheter une antene paraboliqu parabol d diametr 40cm (pas trouv plus petit) et y fixer un réflecteur solair adhésif.
+
W will therefor buy a parbolic antemna of 40cm diameter (not found lower) and fix a solar reflector tape
  
  
Test du 12/07 négatif avec parabol d 40cm et réflecteur adhésif: le cylindr du piston est transparent et la chaleur des rayons solaires concentrés n chauff pas bien l cylindr. On peut pas démonter l cylindre pour y mettr dla paill d fer comm dans la vidéo de l'étape 1. Test demain avec collag dfeuill alu. Sinon il faudra trouver un moteur avec un cylindre métal.
+
Test 12/07 : negative with 40cm parabolic antemna and adhesiv tap: th cylindr of th piston is transparent and the heat of th concentrated sun rays doesnt heaten up well the cylindr. W cant tak to pieces th egin to put steel whool inside lik in stag 1 video. Test tomorrow with tinfoil glued to the cylindr. Otherwis need to find an engin with metal cylindr
  
La vidéo buggu est n'est pas uploadabl. Retest quand météo numériqu meilleur
+
Video is bugged and not uploadabl, test again when digital weather is better
  
  
Test negatif du 13/07 midi avec papier alu sur le cylindr: régler la parabol sur le cylindr a midi est compliqu, il fzut etr tres précis et avec l materiel qj'ai (un pied de micro) il faut suspendr l moteur en l'air,etc.  
+
negative test of 13/07 noon with tinfoil on cylindr: finetuning the parbolic antemna on the cylindr is difficul, need to be very accurat and with th gear i hav (a mic leg) it requires to suspend the engine in the air, etc.  
  
Test négatif du 16 juillet 18h: parabol d 40cm, concentration des rayons a peu près satisfaisant, puissanc solair insuffisant
+
negativ test of the 16 of july 18h: parbolic antemna of 40cm, concentrated sunlight rays ok, insufficiant solar power
  
Test négatif du 23 juillet 18h: parabol d 60cm, concentration des rayons solaires trop dispers, puissanc solair insuffisant
+
negative test of 23 july 18h: parbolic antemna of 60cm, concentrated sunlight rays too scattered, insufficiant solar power
  
  
Le carr d lumièr concentr est trop dispersé. Il semblerait judicieux d fair un concentrateur plus précis (un véritable bout dsphère).
+
the concentrated sunlight square is too scattered. It seems it would be appropriate to do a more accurate concentrator (a real sphere piece)  
  
On essaierai après les vacances d fair un concentrateur sphériqu (donc avec un point focal plus concentr) avec un moul en plâtr sur un spher typ ballon d kin/yoga. Si vous voulez fair l tutoriel pour fair c typ d concentrateur, libr à vous!
+
W will try after the holiday to do a spheric concentrator (so with a tinier focal point) with a plaster mould on a sphere like a yoga/kine baloon. If you want to do a tutorial for doing this typ of concentrator, feel free to do so!
 
|Step_Picture_00=Moteur_Stirling_relfecteurs.jpg
 
|Step_Picture_00=Moteur_Stirling_relfecteurs.jpg
 
|Step_Picture_01=Moteur_Stirling_3mL_eau_reflecteur.mp4
 
|Step_Picture_01=Moteur_Stirling_3mL_eau_reflecteur.mp4

Version du 1 août 2024 à 18:14

Research de avatarAurelpere | Catégories : Énergie

Introduction

We now liv in a post-covid world, and wether you're part of

thos who think billionaires tak very seriously climat chang and want

to adress the question with population "regulation" and with survivalists bunkers,

or wether you'r part of those who think billionaires don't car and want

just keep on getting richer and richer until the last drop of petrol,

it becomes urgent to find alternatives to facism and to the models we are offered,

and it includes technical alternatives.

Stirling engine was invented in the XIX century, before combustion engine

and there are a few "mainstream" industrial uses, in particular in the 60s-70s

(Ford Torino,American ship Caloric).

Also called "hot air engin", its principl is to mov hot air alternatively from 1

cold zon to 1 hot zon and gather the mecanic forc produced by air dilatation (special dedicace Bruno Lemair)

and by air contraction.

Performant Stirling engines have necessited a lot of research and development and have achieved yields

more performant than combustion engines (around 40%).

They ar reliabl, silent, and hav high yields.

They ar however better adapted to regular regimes.

chronicl of a sleepless night before going handout leaflet against facsism in order to take advantage of the 24h after reception and

befor sabotag of the "toy" I hav received.

Étape 1 - web literature review

W hereby list a few videos of diy stirling engine

mor or less diy and in french languag


W can find engin mad with a coca cola can (DDM Brico Voyageur <nowiki>https://www.youtube.com/watch?v=nBxKOkYx2rI), wooden engine

made with glass syringes for the pistons (Incroyables Experiences https://www.youtube.com/watch?v=s79odgWz6BM) , a 125 cm3 manufactured engine with an estimated power of 0,8kW to 8kW (0,6 horsepower to 6 horsepower) considered the measurement of 800 rpm and a tray mass estimated between 100g and 1kg (French Stirling Fablab https://www.youtube.com/watch?v=Z24dZ3St_JE from series https://www.youtube.com/playlist?list=PLE1TyIvCXNyjlvWRi10LUsEMXKyRS6Ltx on channel https://www.youtube.com/@FrenchStirlingFablab)

You can find notably resources to try to build

your own stirling engin that you won't find in th text below

As a bonus, for teachers, 1 example of a tractor and cran toys build in meccano here:

http://cm1cm2.ceyreste.free.fr/stirling.html


Étape 2 - Toy power

W will now try to measur th power of stirling engin called "scientific toys"

that we can find on aliexpress or on resselers like scienc labs

You will find attached two videos showing 1 stirling engin "scientific toy" that run

with heat sourc 1 flamm coming from 1 candl and alcool combustion.

Th engin comes with 1 small container and a wick that has to be filled with alcool that produc 1 power

adapted to the engine (video 1).


In video with the candl (video 2), the candl flam doesnt produc a power adapted

and the engin only runs for a few seconds and then stops and becomes very capricious to restart (a bit aleatory after

a few tries even after cooldown).

Therefor w measur the power of the two flams (video 3 and 4):

tim to boil 10mL of water from 20°C to 100°C

energi=10*80 cal=800*4,184J=3347,2J

tim for alcool lamp flam: 40s to 1min (wether simmering or boiling)

tim for candl: 90 to 120s

"alcool lamp:"

max_power=3347/40=84W

min_power=3347/60=56W

"candl"

max_power=3347/90=37W

min_power=3347/120=28W


To try to measur yields, we fix a mass to the motor (her a broken nut of 5g in video 5)

and w measur tork traction

and angular speed.

Broken nut mass is 5g and is fixed at a distanc of d=3cm of th rotation axis.

Rotation speed measurement with a 25€ tachymeter this tuesday 25 june 2024: th tachymeter works by friction (rubber traction that turns an axis of which rotation speed is measured): th traction happens after half a second to 1 second and displays values between 100 and 500 rpm and makes th engin stops.

Rotation speed measurement with 1 laser tachymeter (video 5): 1400 rpm with 5g broken nut attached at 3cm of axis

Rotation speed measurement with laser tachymeter for engine 2 (video 6): 1000 to 5000 rpm with 5g broken nut attached at 1,6 cm of the axis

Th yields is low, but w must recall this is a toy and not a engin made for performanc. We could however mak th measurement exercis with performant scientific toy (multi cylinders, L rendement est faibl, mais il faut s rappeler qu c'est un jouet et pas un moteur fait pour etr performant. On pourrait cependant prolonger l'exercic avec des jouets moteurs stirling dits "performants" (multi cylindres, vertical mover, etc.). Philips stirling engin can hav yields up to 40%.

Étape 3 - Rotation speed verification with video analysis

To measur angular speed, w will us two softwar: 1 python cod sampl based on opencv, and ffmpeg

python commands:


sudo apt install virtualenv

virtualenv --python=/usr/bin/python3 .

source bin/activate

pip3 install opencv-python

import cv2

import os

def charger_images_video(video_filename, output_folder):

"""

Loads video frames from a file and saves each frame as a JPG image.

Args:

video_filename: The path to the video file.

output_folder: The folder where to save JPG images.

Returns:

A NumPy array containing the video images (3D array: frames, rows, cols).

"""

# Open video with OpenCV

cap = cv2.VideoCapture(video_filename)

#Check successful opening

if not cap.isOpened():

print("Erreur d'ouverture du fichier vidéo:", video_filename)

return None

# Check that the output folder exists, if not create it

if not os.path.exists(output_folder):

os.makedirs(output_folder)

# Empty list to store video frames

images_list = []

frame_number = 0

# Play video frames frame by frame

while True:

ret, frame = cap.read()

# Check image playback

if not ret:

break

# Save each frame as a JPG image

frame_filename = os.path.join(output_folder, f'frame_{frame_number:04d}.jpg')

cv2.imwrite(frame_filename, frame)

# Add image to list

images_list.append(frame)

frame_number += 1

# Close video capture

cap.release()

return images_list

# Example of use

video_filename = '00009.MTS'

output_folder = 'frames'

images_list = charger_images_video(video_filename, output_folder)

commands ffmpeg:


sudo apt install ffmpeg

ffmpeg -i 00009.MTS -vf fps=25 output_frame_%04d.png

You can reproduc the measurment with the sourc video fil (link here) and the previous sampl code

Unfortunatly at this stag of experienc, the 25fps video doesnt allow to measur correctly

the angular speed of the engin is too fast et makes blurred images on the video broken down in 25 images per second


Unfortunatly the captation at 60fps or more is expensiv (sony camera or zcam at mor than 1000€ on amazon. the advantag is you hav 14 days to test the camera on get reimbursed if it doesnt fit)

w can find 60fps webcam but after a test (Svpro Full HD 1080P Webcam USB Objectif de Mise au Point Manuelle 4 mm, 30fps/60fps/100fps Caméras de Bureau USB CMOS OV2710 pour Linux Windows Android Mac OS, Plug and Play at 33€ on amazon) this wednesday 26 of june captures at 30fps. And you cant really configure video captation software adequately, see this page for exempl wher ther s no parameters to defin fps:

https://wiki.archlinux.org/title/Webcam_setup


test with zcam e2:

video of 60s at 60fps (in theory 3600 frames) with a bit of therebentin (no more alcool 90° confiscated by the cops): the engin runs but visibly slower than when the container is full of 90° alcool. W verify rotation speed.

Strangely, i hav a messag "process stopped" at frame 273 with python script

and ffmpeg does the job and w obtain half a rotation between two consecutive frames, which means 30 rotations per second, which is indeed 1800 rpm

File availabl here if you want to verify:

https://vpn.matangi.dev/stirling.mp4 (1,8Go)

Étape 4 - Run the engin with a solar sourc

Making a performant stirling engin requires a lot of research and development (go! for hackers who want to leak phillips archive of th ford torin - yes 60s and 70s is not only great for music-)

In theory, with a 40% yield, it requires a solar receptor of 2,5m2 (approximatively a receptor of 90cm radius) for a motor of 1kW

w will here scal based on the flam power that runs th engin correctly:

60W to 90W


W will first us 1 small reflector on which we will fix bits of broken mirrors (after a fixation test it is dramatically worse than with the initial surc of the reflector) and measur the tim it takes to hav a small quantity of water boil

and w will make a linear scaling for an adapted diameter (the power of the sun is linear of th sunny surfac)

test this sunny tuesday june 2024


6cm radius reflectors on the photo : the reflecting surface is made of "bumps" not necessarily as good as dedicated surfaces that can be bought for example at solar brother (https://www.solarbrother.com/acheter/reflecteur-solaire-adhesif-s-reflect-500/)

When putting the finger at the center of the reflector at noon and pointing at the sun, w hav a sensation near being burned with a lighter after 5s.

Th test for boiling 3mL of water failed, wether becaus the surface is not smooth enough, wether becaus th container makes too much shadow on the reflecotr, wether becaus the reflector is not well enough oriented to the sun or becaus the container is not well placed at the focal converging point of the sun rays


The sunlight is approximately 1000W/m2, and the surfac of the reflecotr around: 3,14*0,06*0,06=0,0113m2

Th power of the reflector is therfor theorically around: 0,0113*1000=11,3W


To get a power of 90W at noon (w can modulate to lower at another time or when the sunlight is lower), it would require a reflector of radius r:

r=√(90/3,14*1000)=√(90/3140)=√(0,02866242)=0,17m

W would therefor need a piec of spher of around 34cm of diameter

Th satelite antemna (said parabolic) retrieved in a recycling shop is around 60cm diameter, which is way too larg, th surfac being linear to th squar of th radius (in first approximation)

W will therefor buy a parbolic antemna of 40cm diameter (not found lower) and fix a solar reflector tape


Test 12/07 : negative with 40cm parabolic antemna and adhesiv tap: th cylindr of th piston is transparent and the heat of th concentrated sun rays doesnt heaten up well the cylindr. W cant tak to pieces th egin to put steel whool inside lik in stag 1 video. Test tomorrow with tinfoil glued to the cylindr. Otherwis need to find an engin with metal cylindr

Video is bugged and not uploadabl, test again when digital weather is better


negative test of 13/07 noon with tinfoil on cylindr: finetuning the parbolic antemna on the cylindr is difficul, need to be very accurat and with th gear i hav (a mic leg) it requires to suspend the engine in the air, etc.

negativ test of the 16 of july 18h: parbolic antemna of 40cm, concentrated sunlight rays ok, insufficiant solar power

negative test of 23 july 18h: parbolic antemna of 60cm, concentrated sunlight rays too scattered, insufficiant solar power


the concentrated sunlight square is too scattered. It seems it would be appropriate to do a more accurate concentrator (a real sphere piece)

W will try after the holiday to do a spheric concentrator (so with a tinier focal point) with a plaster mould on a sphere like a yoga/kine baloon. If you want to do a tutorial for doing this typ of concentrator, feel free to do so!

Étape 5 - optimiser et fabriquer un recepteur solaire mobile

Là, j vous pass la balon.

D'abord, il faudrait réfléchir à 1 récepteur qui suit l soleil dynamiquement en fonction d sa position dans la journ (du jour et d l'heur) et d la latitud et longitud,

et plus important: qui soit capabl d renvoyer les rayons concentrés sur 1 point fix quel q soit l'heur.

Ensuit, on peut imaginer 1 truc constitu d plusieurs recepteurs d diametres distinct adapté à 1 ensoleillement variabl.

On a alors 1 sourc d'énergi renouvelabl infini et transportabl qui va fonctionner pour 1 ensoleillement avec 1 seuil haut et 1 seuil bas.

On peut mêm aller jusqu'à imaginer 1 sociét dont les machines n tournent pas quand il n'y pas assez ou trop d soleil, mais c'est d la scienc fiction.

Pour donner des points d repères, les plus grands mirroirs non pétés qu'on est actuellement capables d fabriquer sont les mirroirs d téléscop géants d 30m d diametr.

Les mirroirs d téléscopes d 5m à 10m d diametres sont plus courants pour les grands téléscopes.

J n suis pas spécialist du tout, just 1 vulgarisateur préoccupé par l changement climatiqu

et la mont du fascism.

A c titr et à c stad d mon expérimentation, seuls deux aspects "pratiques" m'interrogent pour 1 utilisation courant:

stopper l moteur (il suffit pas d stopper l'injection de carburant)

pour des utilisations longues: garder la sourc froid froid assez longtemps sans surdimensionner la puissanc en entr d la sourc chaud (pour 1 deltaT performant)

Et parc qu'à l'heur du fascim rampant qui mont dans tout la société, il faut arreter d s'auto censurer pour parler d politiqu quand on parl en son nom,

1 gouvernement qui prend au sérieux l changement climatiqu aurait depuis longtemps mis

les moteurs stirling dans les problemes d prépa, incité des consortiums à travailler dessus,

cr des groupes mixtes d'ingénieur.e.s-technicien.e.s-bricoleurs.e.s non diplomé.e.s multi territoriaux pour travailler sur c type d questions!

Les connaissances scientifiqu et techniques sont contextuelles d'époques et c n'est pas q dans le spatial (aller sur la lun)

qu'on a perdu des savoirs faires, si les lobbys empechent d remettr à l'ordr du jour des techniques oubliées

qui ont fait leur preuv, c'est au politique d créer les incitations nécessaires!


Étape 6 - a vous

voilà, vous avez maintenant des ressources web pour fabriquer un moteur stirling, des pistes pour faire des recherches sur les fabricants de moteurs stirlings performants, une methodo pour tester et verifier les vitesses de rotation de moins de 3600 tours/minutes dans un contexte numérique de flicage surveillance et entrave, une idée pour des moteurs à concentration à base de concentrateurs dynamiques.


Pour un algo de suivi du soleil, vous pouvez reprendre du code ici:

Dimensionner et faire un tracker solaire photovolatïque low tech


Cependant, un dispositif à base de 4 celulles photoelectriques et un petit circuit electronique de recherche de maximum par rotation/entrainement d'un moteur pourrait avantageusement remplacer le codage en dur et s'adapter à toutes les latitudes et longitudes.


J'ai aussi le soucis du sabotage des concentrateurs (rayures, reflecteur décollés) assez vite, mais je suis sur que vous trouverez des parades à ça aussi!

Commentaires

Published