Вытеснительный поршень
Cтраница 1
 |
Диаграммы термодинамиче - [ IMAGE ] Работа вытеснительного ского состояния. давление - объем поршня.| Действие вытеснителя. [1] |
Вытеснительный поршень свободно размещен в цилиндре, так что рабочее тело может обтекать его со всех сторон, как показано на рис. 1 11, где действие вытеснительного поршня иллюстрируется безотносительно к рабочему поршню. [2]
Вытеснительный поршень теперь очень быстро перемещается в верхнюю часть цилиндра, вытесняя дополнительное количество рабочего тела из расширительной полости в полость сжатия. Наконец, вытеснительный поршень достигает своего конечного положения ( состояние 6) и остается в этом положении все время, пока давление в буферной полости превышает давление рабочего тела. Тем временем рабочий поршень, дойдя до своего крайнего нижнего положения ( состояние 7), начинает перемещаться вверх, сжимая рабочее тело, заключенное между верхней поверхностью рабочего поршня и нижней поверхностью вытеснительного поршня. В процессе сжатия давление рабочего тела возрастает по сравнению с давлением в буферной полости и в результате возникает сила, перемещающая вытеснительный поршень вниз. Затем рабочий цикл повторяется. [3]
 |
Свободнопоршневой двигатель Стирлинга. [4] |
Шток вытеснительного поршня - полый, открытый со стороны своего нижнего торца, так что рабочее тело, находящееся внутри вытеснительного поршня, постоянно сообщается с рабочим телом в так называемой буферной полости, где все время поддерживается постоянное давление. Эта полость служит газовой пружиной и, как будет показано ниже, выполняет функцию, аналогичную функции коленчатого вала в обычном двигателе Стирлинга. [5]
 |
Полный рабочий цикл двигателя, работающего по схеме фирмы Филипс. [6] |
Следует отметить, что вытеснительный поршень в точке 3 еще не достиг своего крайнего нижнего положения. [7]
Рабочий поршень остается в своей верхней мертвой точке, а вытеснительный поршень начинает движение вниз, перемещая рабочее тело в систему холодильник - регенератор - нагреватель и далее в горячую полость. Объем рабочего тела в этом процессе остается постоянным, а давление возрастает. В процессе между точками 2 и 3 рабочему телу передается тепло от регенератора. [8]
 |
Свободнопоршневой двигатель Стирлинга. [9] |
Шток вытеснительного поршня - полый, открытый со стороны своего нижнего торца, так что рабочее тело, находящееся внутри вытеснительного поршня, постоянно сообщается с рабочим телом в так называемой буферной полости, где все время поддерживается постоянное давление. Эта полость служит газовой пружиной и, как будет показано ниже, выполняет функцию, аналогичную функции коленчатого вала в обычном двигателе Стирлинга. [10]
Вытеснительный поршень свободно размещен в цилиндре, так что рабочее тело может обтекать его со всех сторон, как показано на рис. 1 11, где действие вытеснительного поршня иллюстрируется безотносительно к рабочему поршню. [11]
 |
Свободнопоршневой двигатель Стирлинга. [12] |
Чтобы двигатель развивал полезную мощность, необходимо обеспечить сдвиг по фазе движений обоих возвратно-поступательных элементов. Поэтому вытеснительный поршень имеет меньшую массу, чем рабочий. Воздействие рабочего тела на рабочий и вытеснительный поршни приблизительно одинаково, однако из-за меньшей массы вытеснительный поршень движется с большим ускорением. Благодаря этому рабочее тело вытесняется из полости сжатия и по соединительному каналу ( в котором может находиться регенератор) перемещается в горячую полость, вызывая дальнейшее повышение давления; соответственно увеличивается разность давлений относительно давления в буферной полости, создающая движущую силу. В конечном счете вытеснительный поршень вступает в контакт с рабочим поршнем ( состояние 2), и дальнейшее движение вниз оба поршня совершают совместно. [13]
Вытеснительный поршень теперь очень быстро перемещается в верхнюю часть цилиндра, вытесняя дополнительное количество рабочего тела из расширительной полости в полость сжатия. Наконец, вытеснительный поршень достигает своего конечного положения ( состояние 6) и остается в этом положении все время, пока давление в буферной полости превышает давление рабочего тела. Тем временем рабочий поршень, дойдя до своего крайнего нижнего положения ( состояние 7), начинает перемещаться вверх, сжимая рабочее тело, заключенное между верхней поверхностью рабочего поршня и нижней поверхностью вытеснительного поршня. В процессе сжатия давление рабочего тела возрастает по сравнению с давлением в буферной полости и в результате возникает сила, перемещающая вытеснительный поршень вниз. Затем рабочий цикл повторяется. [14]
Рассмотрим систему, схема которой изображена на рис. А. Следует иметь в виду, что шток вытеснительного поршня проходит через полость сжатия. [15]
Страницы: 1 2