Stirling-moottori – yksinkertainen ja luotettava lämpökone omin käsin ostohinnan toimintaperiaate kuinka tehdä piirustuksia 1 kW hyötysuhde malli video eniten virtaa polttava matalan lämpötilan koti iso kaava termoakustisten tyyppien sovellusten laskeminen alfa lämpötyöskentelypiirustusten mukaan suunnittelulaite lataa yksinkertaisen ilmaisen männän aurinkosyklin purkkikokoista aliexpressistä
Stirling-moottorin toimintaperiaate, suunnittelu ja kokoonpano.
Stirling-moottori on lämpömoottori, jossa työkappale kaasun tai nesteen muodossa liikkuu rajoitetusti, eräänlainen polttomoottori. Perustuu käyttönesteen ajoittaiseen lämmitykseen ja jäähdytykseen energian talteenottamiseksi, joka johtuu työaineen tilavuuden muutoksista. Voi toimia paitsi polttoaineen poltosta myös mistä tahansa lämmönlähteestä.
Stirling-moottorin toimintaperiaate
Stirling-moottorin kokoonpano ja rakenne
Stirling-moottorin kuvaus:
Stirling-moottori on lämpömoottori, jossa työkappale muodossa kaasu tai neste liikkuu rajoitetusti, eräänlainen polttomoottori.
Perustuu käyttönesteen ajoittaiseen lämmitykseen ja jäähdytykseen uuttamalla energiaa jotka johtuvat työnesteen tilavuuden muutoksista.
Voi toimia paitsi polttoaineen poltosta myös mistä tahansa lämmönlähteestä.
1800-luvulla, insinöörit halusivat luoda höyryn turvallisen korvaamisen moottorit ajasta, kattilat räjähtivät usein korkeapainehöyryn ja niiden rakentamiseen soveltumattomien materiaalien vuoksi. Hyvä vaihtoehto ilmestyi luomalla Stirling-moottori, mikä voisi muuttaa työksi kaikki lämpötilaerot.
Skotlantilainen pappi Robert Stirling patentoi Stirling-moottorin ensimmäisen kerran syyskuussa 27, 1816 (Ison-Britannian patentti nro. 4081). kuitenkin, ensimmäinen perus “moottoreiden kuumaa ilmaa” tunnettiin 1700-luvun lopulla, kauan ennen Stirlingiä. Stirlingin saavutus on solmun lisääminen, jonka hän kutsui “talouden kannalta.” Nykyaikaisessa tieteellisessä kirjallisuudessa, isäntää kutsutaan a “regeneraattori”. Se lisää moottorin suorituskykyä, pitää lämpöä moottorin lämpimässä osassa, samalla kun käyttöneste on jäähtynyt. Tämä prosessi lisää huomattavasti järjestelmän tehokkuutta. Useimmiten, lämmönvaihdin on kammiossa täytetty lanka, rakeet, aaltopahvi (aallot kulkevat kaasun virtaussuuntaan).
Stirling-moottorin toimintaperiaate:
Toiminnan perusperiaate moottorin Stirling on jatkuvasti vuorotteleva käyttönesteen lämmitys ja jäähdytys, esimerkiksi., kaasua suljetussa pullossa.
Tiedetään, että kaasua kuumennettaessa sen tilavuus kasvaa, ja jäähdyttämällä vähenee. Tämä kaasujen ominaisuus on toiminnan perusta moottorin on Stirling.
Stirling-moottori käyttää Stirling-sykliä, jonka termodynaaminen hyötysuhde on huonompi kuin Carnot-sykli, ja sillä on jopa etu. Se, että Carnot-sykli koostuu vähän eroista isotermien ja adiabaattien välillä. Tämän jakson käytännön toteutus ei ole kovin lupaavaa. Stirling-syklin avulla on voitu saada toimiva moottori kohtuulliseen kokoon.
Stirling-sykli koostuu neljästä vaiheesta, jotka on erotettu kahdella siirtymävaiheella:
– lämmitys,
– laajennus
– siirtyminen kylmään lähteeseen,
– jäähdytys
– puristus
– ja siirtyminen lämmönlähteeseen.
Täten, siirtyminen lämpimästä lähteestä kylmään, laajeneminen ja puristus kaasuasylinterissä. Tämä muuttaa painetta, jolloin on mahdollista saada hyödyllistä työtä.
Työkappaleen lämmitys ja jäähdytys (osiot 4 ja 2) tuottaa ponneaine. Ihannetapauksessa, valitulle ponneaineelle annettu lämpömäärä, sama. Hyödyllistä työtä tuotetaan vain isotermien kautta, tuo on, riippuu lämmittimen ja jäähdyttimen välisestä lämpötilaerosta, kuten Carnot-syklissä.
Työsykli moottori Stirling beetatyyppi (yleisin) seuraavasti:
missä: a - siirtomäntä; b - toimiva mäntä; vauhtipyörällä; d - tuli (alueen lämmitys); e - jäähdytysrivat (jäähdytysalue).
1. Ulkoinen lämmönlähde lämmittää kaasun lämmönvaihtosylinterin alaosassa. Paine työntää työmännän ylös (Huomaa, että työntämällä mäntää tiukasti seinää vasten).
2. Vauhtipyörän paine työntää männän alas, siten siirtäen lämmitettyä ilmaa alaosasta jäähdytyskammioon.
3. Ilma jäähtyy ja kutistuu, toimintamäntä laskee.
4. Männän siirtäminen nousee, siten liikuttamalla jäähdytettyä ilmaa alaosassa. Ja sykli toistuu.
Autossa työmännän Stirling-liike siirtyy 90 ° suhteessa työntimen männän liikkeeseen. Tämän muutoksen merkistä riippuen, kone voi olla moottori tai lämpöpumppu. Leikkaa 0 ° kone, joka ei tuota mitään työtä (paitsi kitkahäviöt) eikä tuota sitä.
Stirling-moottorin edut:
– “kaikkiruokainen” moottori. Moottori Stirling voi toimia melkein mistä tahansa lämpötilaerosta: esimerkiksi, valtameren eri vesikerrosten välillä, auringosta, ydin- tai isotooppilämmittimestä, hiili- tai puuhella,jne.
– suunnittelun yksinkertaisuus - moottorin suunnittelu on hyvin yksinkertainen, se ei vaadi lisäjärjestelmiä, kuten kaasunjakomekanismia. Se toimii itsenäisesti eikä vaadi käynnistintä,
- pitkä käyttöikä - yksinkertainen muotoilu, monien poissaolo “pehmeä” solmujen avulla Stirling-moottori tarjoaa ennennäkemättömän muiden moottoreiden suorituskyvylle kymmenien ja satojen tuhansien tuntien jatkuvan käytön aikana
- tehokkuus - tiettyjen lämpöenergiatyyppien kierrätykseen, erityisesti matalissa lämpötilaeroissa, Stirling-moottorit ovat usein tehokkaimpia moottoreita. Esimerkiksi, muunnettaessa aurinkoenergiaksi sähköä “Stirling” joskus antaa paremman tehokkuuden (31,25 %) kuin lämpömoottorit,pari
- ympäristöystävällinen - “Stirling” ei pakokaasua, joten sen melutaso on paljon pienempi kuin mäntämoottoreiden. Beta-rombinen Stirling-mekanismi on täysin tasapainotettu laite ja, riittävän korkea valmistuslaatu, on erittäin matala tärinätaso (tärinäamplitudi on pienempi 0,0038 mm). Itsestään, “Stirling” sillä ei ole osia tai prosesseja, jotka voivat vaikuttaa ympäristön pilaantumiseen. Se ei kuluta työnestettä. Moottorin ympäristöystävällisyys johtuu pääasiassa ympäristöystävällisestä lämmönlähteestä
- Stirling-moottorin hyötysuhde on jopa 45 %.
Stirling-moottorin kokoonpano ja rakenne:
Stirling-moottoria on useita kokoonpanoja:
alfa Stirling sisältää kaksi erillistä voimamäntä erillisissä sylintereissä, yksi kuuma toinen kylmä. Kuumemännällä varustettu sylinteri sijaitsee lämmönvaihtimessa korkeamman lämpötilan kanssa, kylmästä kylmempään.
Tämän tyyppisessä moottorissa teho-tilavuus on riittävän suuri, mutta, valitettavasti, korkean lämpötilan “kuuma” mäntä aiheuttaa tiettyjä teknisiä vaikeuksia. Regeneraattori on liitosputken ja kuuman osan välissä kylmä,
- beeta-Stirling - vain yksi sylinteri, toisessa päässä kuuma ja toisessa kylmä. Männää liikuttavan sylinterin sisällä (mikä poistaa virran) ja siirtolaite erottaa kuuman ja kylmän ontelon.
Kaasu pumpataan kylmästä päästä kuumaan pulloon regeneraattorin kautta. Regeneraattori voi olla ulkoinen, osana lämmönvaihdinta, tai voidaan yhdistää männän ponneaineen kanssa,
gamma-Stirling - on myös mäntä ja syrjäytyslaite, mutta kaksi sylinteriä - yksi kylmä (se liikkuu mäntä irrotetaan virrasta), ja toinen kuuma toisessa päässä ja kylmä toisessa päässä (se siirtää siirtolaitetta).
Regeneraattori voi olla ulkoinen, tässä tapauksessa se yhdistää toisen sylinterin kuuman puolen ja kylmän samanaikaisesti ensimmäisen kanssa (kylmä) sylinteri. Sisäinen regeneraattori on osa ponneainetta.
Stirling-moottorin käyttö:
Stirling-moottori on hyödyllinen tapauksissa, joissa tarvitset pienen muuntimen lämpöenergiaa, helppoa laitteessa, tai kun muiden lämpömoottoreiden hyötysuhde on alhaisempi, esimerkiksi, jos lämpötilaero ei riitä höyry- tai kaasuturbiinille:
– yleinen virtalähde,
– pumput,
– lämpöpumput
– jäähdytyslaitteet.
Lähde: https://ru.wikipedia.org/wiki/Двигатель_Стирлинга
Huomautus: © Kuva , , https://ru.wikipedia.org/wiki/Двигатель_Стирлинга
