Флюидайн
Cтраница 2
В двигателях Стирлинга, рассмотренных выше, использовалось газообразное рабочее тело; даже в мокром Флюидайне рабочее тело в подавляющем большинстве случаев газообразное. В настоящее время выдвигают предложения по использованию рабочих тел с изменяющимся фазовым состоянием, например таких, которые применяют в паровых машинах и паровых турбинах, однако пока нет сведений о том, что такие устройства успешно работают или по крайней мере разработаны. [16]
 |
Характеристики двигателя Флюидайн, полученные. [17] |
Циклические изменения давления и фазового угла мокрого Флюидайна также отличаются от соответствующих характеристик обычного двигателя Стирлинга, в то время как сухой Флюидайн, как утверждают, имеет рабочие характеристики, аналогичные рабочим характеристикам обычного двигателя Стирлинга с жестким кривошипно-шатунным механизмом. Перемещения мениска жидкости, эквивалентные движению твердого поршня, не точно следуют синусоидальному закону. [18]
 |
Характеристики двигателя Флюидайн, полученные. [19] |
Эти параметры типичны для Флюидайна и содержат ряд интересных особенностей, например такую, что увеличение разности температур горячей и холодной полостей необязательно влечет за собой увеличение теплового потока и КПД. Эта особенность, вероятно, отличает мокрый Флюидайн не только от других двигателей Стирлинга, но и вообще от других устройств, вырабатывающих механическую энергию. В основе этого необычного свойства лежит, по-видимому, тот факт, что в этом двигателе рабочее тело двухфазное и двухкомпонентное [21, 65], поэтому для мокрого Флюидайна наиболее благоприятными являются рабочие режимы, в которых последовательно преобладают рабочие циклы либо с сухим воздухом, либо с влажным паром. [20]
 |
Характеристики двигателя Флюидайн, полученные. [21] |
При подготовке эксперимента были приняты меры для уменьшения утечки тепла из горячей полости в окружающее пространство, и это способствовало снижению величины TSs ниже значения 0 1, которое ранее считалось критическим. В этих и других испытаниях было установлено, что Флюидайн может работать при разности температур между двумя полостями АГЯс 17 С, которая является весьма низкой величиной. [22]
Отсутствием регенератора в мокром Флюидайне, вероятно, можно объяснить, почему такие двигатели имеют очень низкий КПД. Однако следует принять во внимание и то, что мокрый Флюидайн может работать только при температурах порядка 350 К ( 77 С) и разности температур при подводе и отводе тепла не более 25 С. [23]
 |
Характеристики двигателя Флюидайн, полученные. [24] |
Эти параметры типичны для Флюидайна и содержат ряд интересных особенностей, например такую, что увеличение разности температур горячей и холодной полостей необязательно влечет за собой увеличение теплового потока и КПД. Эта особенность, вероятно, отличает мокрый Флюидайн не только от других двигателей Стирлинга, но и вообще от других устройств, вырабатывающих механическую энергию. В основе этого необычного свойства лежит, по-видимому, тот факт, что в этом двигателе рабочее тело двухфазное и двухкомпонентное [21, 65], поэтому для мокрого Флюидайна наиболее благоприятными являются рабочие режимы, в которых последовательно преобладают рабочие циклы либо с сухим воздухом, либо с влажным паром. [25]
Флюидайн обладает способностью к самовозбуждению ( иными словами, способностью к самозапуску) и, будучи пущенным в ход, начинает работать с установившимися колебаниями. Такая классификация состоит из двух частей. Первая дает определение Флюидайна как автономной системы, что является прямым следствием неявного вида производной по времени в гидродинамических уравнениях, описывающих систему. В таких системах частота колебаний является функцией их амплитуды, и это подтвердилось в экспериментах с Флюидайном. Вторая связана с тем, что из-за демпфирования в системе Флюидайна описывающие ее уравнения неконсервативны. В общем случае в такой системе колебания должны были бы экспоненциально затухать со временем, чего, однако, не происходит во Флюидайне, в котором колебания носят устойчивый характер. Наиболее важным следствием этого утверждения является то, что система, работающая в ограниченном цикле, может самовозбуждаться. В случае Флюидайна это проявляется в способности системы самозапускаться. Самовозбуждение возможно в двух формах - жесткой и мягкой, причем существование той или иной формы определяется конкретным параметром системы. [26]
Двигатели Флюидайн как мокрого, так и сухого типов были созданы в Центре по атомной энергии в Харуэлле ( Англия), и начиная с 1970 г. по этим двигателям была выполнена большая теоретическая и экспериментальная работа. К сожалению, подробная информация об этой работе еще не опубликована. Однако в других институтах также была выполнена работа по этим двигателям, достаточная для того, чтобы вынести определенные суждения о рабочих характеристиках двигателей Флюидайн. Эти исследования в целом хорошо документированы, имеют подробные описания экспериментов, однако полученные результаты не слишком детализированы. Кроме того, Флюидайн - настолько необычное устройство, что у исследователей появляется соблазн поиграть с ним - изменяя конструктивные параметры, наблюдать, что из этого получится. [27]
Страницы: 1 2