Silnik Stirlinga – zasada działania. Niskotemperaturowy silnik Stirlinga (zdjęcia)

Data:

2019-01-05 02:50:15

Przegląd:

625

Ranking:

1Kochać 0Niechęć

Udział:

Table of contents:

Silnik Stirlinga, zasada działania, którego jakościowo różni się od zwykłej dla wszystkich DIC, kiedy to wynosił ostatniego godną konkurencję. Jednak na jakiś czas o nim zapomnieli. Jak ten silnik jest używany do dziś, na czym polega zasada jego działania (w artykule można znaleźć również rysunki silnika Stirlinga, wyraźnie ukazujące jego pracy), i jakie są perspektywy zastosowania w przyszłości, przeczytaj poniżej.

Historia

W 1816 roku w Szkocji Roberta Stirlinga została opatentowana maszyna cieplna, zwaną dziś na cześć swego wynalazcy. Pierwsze silniki gorącego powietrza zostały wynalezione jeszcze przed nim. Ale Stirling dodał w urządzenie środek czyszczący, który w literaturze technicznej nazywa регенератором, lub wymiennikiem ciepła. Dzięki niemu wydajność silnika wzrosła po naciśnięciu i przytrzymaniu urządzenia w cieple.

silnik stirlinga zasada działania

Silnik uznali za najbardziej solidną maszyną parową z dostępnych na ten moment, tak jak on nigdy nie pękał. Do niego na innych silnikach taki problem występował często. Bez względu na szybki sukces, na początku xx wieku, od jego rozwoju odmówił, tak jak stał się mniej ekonomiczne, w porównaniu z pojawiającymi się wtedy innymi silniki spalinowe i silniki elektryczne. Jednak Stirling jeszcze nadal stosowane w niektórych zakładach pracy.

Silnik zewnętrznego spalania

Zasada działania silników cieplnych polega na tym, że do odbioru gazu w zaawansowanym stanie, potrzebne są duże mechanicznych, niż na ściskanie na zimno. Dla wizualną prezentację można przeprowadzić doświadczenie z dwoma garnki wypełnione zimną i ciepłą wodą, a także butelki. Najnowszą zanurza się w zimnej wodzie, uszczelniać korkiem, a następnie przenoszą się w gorącą. Przy tym gaz w butelce zacznie wykonywać pracę mechaniczną i wypchnie korek. Pierwszy silnik zewnętrznego spalania opierał się na tym procesie pełni. Co prawda, później wynalazca sobie sprawę, że część ciepła można stosować do podgrzewania. W ten sposób wydajność znacznie wzrosła. Ale nawet to nie pomogło silnikowi stać się powszechne.

Bardziej:

Główne etapy rozwoju psychiki w филогенезе

Główne etapy rozwoju psychiki w филогенезе

Rozwój psychiki w филогенезе charakteryzuje się kilkoma etapami. Rozważmy dwie główne historie związane z tym procesem.Филогенез - to historyczny rozwój, obejmującego miliony lat ewolucji, historię rozwoju różnych gatunków organizmów żywych.Ontogenez...

Co to jest gronkowiec i metody jego leczenia

Co to jest gronkowiec i metody jego leczenia

Wielu w swoim życiu miał do czynienia z zakażeniem gronkowca. Dlatego konieczne jest posiadanie pełnej informacji o tej chorobie, aby w pełni zrozumieć, co dzieje się w organizmie. Więc co to jest gronkowiec? To bakterie, lub jedną z ich odmian, z kt...

co studiuje morfologia

Co studiuje morfologia

 Przed podjęciem się, że studiuje morfologia, należy zauważyć, że sam studiuje ten dział gramatyki. Tak, morfologia studiuje słowo jako część mowy, a także sposoby jego edukacji, jego formy, struktury i gramatyki wartości, a także poszczególne j...

silnik zewnętrznego spalania

Później Eriksson, inżynier ze Szwecji, udoskonalił konstrukcję, proponując chłodzenia i grzania gazu przy stałym ciśnieniu zamiast objętości. W rezultacie wiele egzemplarzy było wykorzystywane do pracy w kopalniach, na statkach i w drukarniach. Ale dla załóg były zbyt ciężkie.

Silniki zewnętrznego spalania od Philips

Te silniki są z następujących typów:

  • łaźni;
  • паротурбинный;
  • Stirlinga.

Ostatni rodzaj nie stały się rozwijać z powodu małej wiarygodności i pozostałych nie najwyższych wskaźników w porównaniu z pojawiającymi się innymi typami urządzeń. Jednak w 1938 roku firma Philips wznowiła pracę. Silniki zaczęły służyć do napędu generatorów w неэлектрофицированных obszarach. W 1945 roku inżynierowie firmy zakładają im odwrotne zastosowanie: jeśli wał rozkręcić silnikiem elektrycznym, chłodzenie głowicy dochodzi do minus sto dziewięćdziesiąt stopni Celsjusza. Wtedy zdecydowano się na zastosowanie w urządzeniach chłodniczych zaawansowany silnik Stirlinga.

Zasada dzialania

Działanie silnika polega na pracy w термодинамическим cykli, w których w różnej temperaturze następuje kurczenie się i rozszerzanie. Przy tym regulacja przepływu medium jest realizowany poprzez zmiany objętości (lub ciśnienia ó w zależności od modelu). Taka jest zasada działania większości podobnych maszyn, które mogą mieć różne funkcje i konstruktywne schematy. Silniki mogą być tłokowe lub głowic. Maszyny z ich ustawieniami pracują jako pompy ciepła, lodówek, generatorów ciśnienia i tak dalej.

obrotowy silnik stirlinga

Oprócz tego, istnieją silniki z otwartym cyklem, w którym regulacja przepływu realizowana jest za pośrednictwem zaworów. To właśnie one nazywane silnikami Эриксона, oprócz ogólnego nazwy nazwy Stirlinga. W DIC przydatne praca odbywa się po uprzedniej kompresji powietrza, wtrysk paliwa, ogrzewania otrzymaną mieszaninę miesza się ze spalaniem i rozszerzenia.

Silnik Stirlinga zasada działania jest taka sama: w niskiej temperaturze kompresję, a przy dużej ó rozszerzenie. Ale różnie odbywa się ogrzewanie: ciepło doprowadza się przez ścianę cylindra z zewnątrz. Dlatego otrzymał nazwę silnika zewnętrznego spalania. Stirling stosował okresowe zmiany temperatury z вытеснительным tłokiem. Ostatni przenosi gaz z jednej jamy cylindra do drugiego. Z jednej strony, temperatura ciągle niska, a z drugiej – wysokie. Przy ruchu tłoka w górę gaz przemieszcza się z ciepłej do zimnej brzusznej, a w dół " powraca w gorącej. Najpierw gaz oddaje dużo ciepła lodówki, a następnie od nagrzewnicy dostaje tyle samo, ile dał. Pomiędzy nagrzewnicą i lodówkę mieści się regenerator ó zagłębienie wypełnione materiałem, którego gaz oddaje ciepło. Przy odwrotnym ciągu regenerator zwraca go.

rysunki silnika stirlinga

System вытеснителя połączony z tłokiem roboczym, pod wpływem sił ściskania gaz w zimnie i pozwalającym rozwijać się w cieple. Dzięki kompresji w niższej temperaturze dziejeprzydatne praca. Cały system przechodzi cztery cyklu podczas przerywanych ruchach. Korbowy mechanizm przy tym zapewnia ciągłość. Dlatego ostrych granic między fazami cyklu nie obserwuje, a SPRAWNOŚĆ silnika Stirlinga nie zmniejsza się.

Biorąc pod uwagę wszystko powyższe, nasuwa się wniosek, że ten silnik jest tłokowa maszyna z zewnętrznym doprowadzeniem ciepła, gdzie robocze ciało nie opuszcza zamknięta przestrzeń, a nie zamiana. Rysunki silnika Stirlinga dobrze ilustrują budowa i zasada jego działania.

Części pracy

Słońce, energia elektryczna, energia jądrowa lub innego źródła ciepła może dostarcza energię do silnika Stirlinga. Zasada działania jego ciała polega na zastosowaniu helu, wodoru i powietrza. Idealny cykl ma termicznym maksymalnej możliwej SPRAWNOŚCI wynosi od trzydziestu do czterdziestu procent. Ale z efektywnym регенератором będzie on w stanie współpracować z większą SPRAWNOŚĆ. Regenerację, grzanie i chłodzenie zapewniają wbudowane wymienniki ciepła pracujące bez olejów. Należy zauważyć, że smarowania silnika trzeba bardzo niewiele. Średnie ciśnienie w cylindrze wynosi zwykle od 10 do 20 Mpa. Dlatego konieczne jest tu świetna uszczelniająca system i możliwość przedostania się oleju w pracy ustnej.

Charakterystyka Porównawcza

W większości pracujących dziś silników tego rodzaju stosowany jest olej opałowy. Przy tym ciągłe ciśnienie łatwo kontrolować, co przyczynia się do obniżenia poziomu emisji. Brak zaworów zapewnia cichą pracę. Moc z masą porównywalne także silników z turbodoładowaniem, a gęstość mocy, otrzymywany na wyjściu, jest równa wskaźnika oleju napędowego urządzenia. Prędkość i moment obrotowy nie zależą od siebie.

silnik stirlinga z generatorem

Koszty produkcji silnika jest znacznie wyższa niż na SILNIKU. Ale podczas pracy okazuje się odwrotny wynik.

Zalety

Każdy model silnika Stirlinga ma wiele zalet:

  • SPRAWNOŚĆ w nowoczesnym projektowaniu może dochodzić nawet do siedemdziesięciu procent.
  • W silniku nie ma systemu, wysokiego napięcia zapłonu, wałka rozrządu i zaworów. Jego nie trzeba będzie regulować w ciągu całego okresu eksploatacji.
  • W Стирлингах nie ma tego wybuchu, jak w SPALINOWYM, który mocno obciąża wał korbowy, łożyska i korbowody.
  • W nich nie ma tego efektu, gdy mówią, że «silnik zgasł”.
  • Dzięki prostocie urządzenia można go użytkować przez długi czas.
  • Może pracować zarówno w drewnie, jak i z jądrowym i innego rodzaju paliwa.
  • Spalanie odbywa się na zewnątrz silnika.

Zalety

  • Główną wadą konstrukcji jest jej материалоемкость.
  • Robocze ciało trzeba chłodzić, przez co wymiary znacznie wzrośnie.
  • W Celu uzyskania równych z silnikiem SPALINOWYM, właściwości, należy użyć wysokie ciśnienie.sprawność silnika stirlinga
  • Do pulpitu ciała przekazują ciepło przez ścianki wymiennika ciepła, u których przewodność cieplna ograniczona.
  • Aby zmienić moc silnika, zmieniają objętość zbiornika buforowego, średnie ciśnienie pracy ciała, kąta fazowego między вытеснителем i tłokiem.

Zastosowanie

Obecnie silnik Stirlinga z generatorem używają w wielu dziedzinach. Jest to uniwersalne źródło energii elektrycznej w lodówkach, pompach, na łodziach podwodnych i słonecznych elektrycznych stacjach. To właśnie dzięki zastosowaniu różnego rodzaju paliwa istnieje możliwość jego szerokiego zastosowania.

Renesans

Te silniki ponownie zaczęła się rozwijać dzięki firmie Philips. W połowie xx wieku z nią podpisała umowę General Motors. Prowadziła rozwoju do stosowania Стирлингов w kosmicznych i podwodnych urządzeniach, na statkach i samochodach. W ślad za nimi inna firma ze Szwecji, United Stirling, zaczęła zajmować się ich rozwojem, w tym i możliwe zastosowania w samochodach osobowych.

liniowy silnik stirlinga

Dzisiaj liniowy silnik Stirlinga stosuje się w instalacjach podwodnych, statków kosmicznych i słonecznych słuchowych. Duże zainteresowanie do niego dzwoni ze względu na aktualność pytań pogorszenia stanu środowiska naturalnego, a także walki z hałasem. W Kanadzie i USA, Niemczech i Francji, a także w Japonii są aktywne poszukiwanie rozwoju i poprawy jego wykorzystania.

Przyszłość

Wyraźne korzyści, które ma tłokowy i obrotowy silnik Stirlinga, polegające na dużym zasobie pracy, stosowaniu różnego paliwa, ciszy i małej toksyczności, sprawiają, że jest bardzo obiecujący na tle silnika spalinowego. Jednak biorąc pod uwagę fakt, że w SILNIKU przez cały czas udoskonalane, że nie może być łatwo usunięty. Tak czy inaczej, to właśnie taki silnik dziś jest liderem, i oddać je w najbliższym czasie nie zamierza.


Article in other languages:

AR: https://tostpost.com/ar/education/13857-the-stirling-engine-principle-of-operation-low-temperature-stirling-en.html

BE: https://tostpost.com/be/adukacyya/24773-ruhav-k-styrl-nga-pryncyp-pracy-n-zkatemperaturny-ruhav-k-styrl-nga-fo.html

DE: https://tostpost.com/de/bildung/24793-der-stirling-motor-funktionsweise-niedertemperatur-stirlingmotor-foto.html

En: https://tostpost.com/education/21530-the-stirling-engine-principle-of-operation-low-temperature-stirling-en.html

ES: https://tostpost.com/es/la-educaci-n/24821-motor-stirling-principio-de-funcionamiento-baja-el-motor-de-stirling-f.html

HI: https://tostpost.com/hi/education/13876-the-stirling-engine-principle-of-operation-low-temperature-stirling-en.html

JA: https://tostpost.com/ja/education/13879-the-stirling-engine-principle-of-operation-low-temperature-stirling-en.html

KK: https://tostpost.com/kk/b-l-m/24762-stirling-oz-alt-yshy-zh-mys-steu-princip-t-men-temperaturaly-stirling-.html

PT: https://tostpost.com/pt/educa-o/24698-motor-stirling-princ-pio-de-funcionamento-baixa-temperatura-do-motor-s.html

TR: https://tostpost.com/tr/e-itim/24766-stirling-motoru-al-ma-prensibi-d-k-s-cakl-kl-bir-stirling-motoru-foto-.html

UK: https://tostpost.com/uk/osv-ta/24741-dvigun-st-rl-nga-princip-roboti-niz-kotemperaturniy-dvigun-st-rl-nga-f.html






Alin Trodden - autor artykułu, redaktor
"Cześć, jestem Alin Trodden. Piszę teksty, czytam książki, Szukam wrażeń. I nie jestem zły w opowiadaniu ci o tym. Zawsze chętnie biorę udział w ciekawych projektach."

Uwaga (0)

Ten artykuł nie ma komentarzy, bądź pierwszy!

Dodaj komentarz

Nowości

Co jest teoretyczną podstawą?

Co jest teoretyczną podstawą?

Nowoczesna życie zmienia się tak szybko, że człowiek jest zmuszony stale dostosowywać swoje życiowe plany, rozwijać się, a do tego korzystać z pewnej teoretycznej podstawą w każdej sferze działalności.Projektowanie technologii we ...

Ингушский state university: wydziały i opinie o studiach

Ингушский state university: wydziały i opinie o studiach

W republice Inguszetii funkcjonuje Ингушский state university. Należy do grona najmłodszych wyższych uczelni w kraju. Pojawił się on w 1994 roku. Skomplikowana społeczno-gospodarcza w kraju wpłynął na uczelni, ale nie pokonało. Pr...

Radykalnie - to jak? Wartość, synonimy, interpretacja

Radykalnie - to jak? Wartość, synonimy, interpretacja

Istnieje przekonanie, że polski charakter narodowy utkany z sprzeczności. Z jednej strony, rosyjski człowiek jest bardzo leniwy, a z drugiej – jest on w stanie na сверхусилие, gdy jest to konieczne. Dlatego nam, jak nie możn...

Co studiuje hydrologa? Przedmiot nauki hydrologia

Co studiuje hydrologa? Przedmiot nauki hydrologia

Woda – jest to jeden z najważniejszych zasobów naturalnych na planecie Ziemia, to, że studiuje hydrologa. Bez niej życie byłoby niemożliwe. Chociaż wody w globalnym sensie bardzo wiele, nie zawsze w odpowiednim miejscu, w od...

Planetarny model atomu: teoretyczne i praktyczne dowody

Planetarny model atomu: teoretyczne i praktyczne dowody

Odkrycie elektronu w który już raz postawił przed naukowcami z całego świata pytanie: jaka jest wewnętrznie budowa atomu? Oczywiście, że widać nawet w najbardziej potężny mikroskop, jak tam wszystko wygląda, nie jest możliwe. Dlat...

Zasady pisania listu w języku angielskim: osobiste i korespondencja

Zasady pisania listu w języku angielskim: osobiste i korespondencja

Zasady pisania listów w języku potrzebne nie tylko tym, którzy prowadzą korespondencję biznesową, ale i tych, którzy wybrali język angielski jako dodatkowego przedmiotu EGE. Zasady i do tego, i do innego przypadku są podobne, ale ...