Двигатель - стерлинг
Cтраница 3
Однако на этом графике наблюдается и исключение из общей тенденции - при частоте 1600 Гц дизель имеет более низкий уровень шума. Показанная на этом графике характеристика шума двигателя Стерлинга снята с двигателя с ромбическим приводом, который, как правило, имеет более низкий уровень шума, чем двигатели Стирлинга с приводами обычного типа. Помимо отсутствия клапанного механизма и взрывов в рабочей полости, что характерно для всех двигателей Стирлинга, ромбический привод обеспечивает снижение уровня шума благодаря отсутствию ударов поршня о стенки цилиндров, так как на поршень практически не действуют боковые силы. Однако в ромбическом приводе имеются шестерни, необходимые для синхронизации движения поршней, которые, очевидно, являются источником шума. Далее в двигателях Стирлинга, работающих на жидком топливе, обычно применяются нагнетатели для подачи воздуха в камеру сгорания, которые также являются источниками шума. [31]
 |
Характеристики городских автобусов с одинаковым сроком службы.| Характеристики городских автобусов с одинаковой массой. [32] |
Тем не менее интересно сравнить систему аккумулятор - двигатель Стерлинга с эквивалентной системой с электрической батареей, поскольку обе системы за последнее десятилетие претерпели аналогичные технологические изменения. [33]
Это универсальный параметр для оценки системы, применяющийся в тепловых двигателях. Он пригоден для сравнительных оценок лишь применительно к двигателям Стерлинга с камерой сгорания, работающей на природном жидком топливе. [34]
Тепловая труба по своей сути является устройством для передачи тепла между двумя точками, расположенными на значительном расстоянии друг от друга, при очень малых градиентах температуры. Последний факт делает ее очень полезной для систем с двигателем Стерлинга, в особенности для систем с термоаккумулирующей установкой. [35]
Наладочные испытания двигателя начались в феврале 1981 г., а горячие испытания должны были начаться в конце 1982 г. В табл. 6.2 указано, какие еще работы по двигателю Стерлинга проводятся рядом английских организаций. [36]
Конечно, все упомянутые процессы и методы обработки каким-либо образом взаимосвязаны. В единстве они образуют рациональную схему промышленного производства, позволяющую создавать из суперсплавов конструкции посредством свинчивания, сварки или других способов соединения и таким образом изготавливать авиадвигатель, газовую турбину, двигатель Стерлинга, узлы реакторов и другие устройства. Чтобы систематизировать картину в целом, на рис. 1.14 дана схема процесса производства и обработки суперсплавов. [37]
При некоторых условиях течения это предположение может стать несправедливым. Полезным является и параметр П / Л, называемый коэффициентом использования [11], поскольку он представляет собой отношение теплоемкости рабочего тела в период продувки к теплоемкости насадки. На рис. 2.20 представлены данные, показывающие зависимость ER от Л и П, причем желательной областью работы для двигателя Стерлинга является зона над штриховой линией. Хотя такой подход позволяет получить некоторую информацию о том, к какому компромиссу между различными факторами следует стремиться, разработка удовлетворительного регенератора является конструкторской, а не расчетной задачей. Однако для использования этого подхода при проектировании регенератора недостает двух важных величин - суммарного коэффициента теплоотдачи и массового расхода газа. В настоящее время ввиду нестационарного характера течения невозможно получить аналитическое соотношение для расчета / гсум. [38]
 |
Максимальные значения рабочих. [39] |
При оценке возможности использования двигателя Стирлин-га для конкретной практической задачи часто ( хотя и не всегда) требуется определить его компактность. Тем не менее всегда полезно иметь представление о размерах двигателя в целом и его основных узлов. Для различных видов теплового двигателя часто имеется возможность оценить типичную величину выходной мощности на единицу объема цилиндра. Однако, поскольку выходная мощность двигателя Стерлинга существенно зависит от давления цикла, невозможно назвать типичное числовое значение. Кроме того, рассматриваемый двигатель может быть машиной простого или двойного действия. Однако соотношение Била позволяет оценить размеры двигателя для конкретных значений отношения температур, давления и скорости вращения вала, если задана требуемая мощность. Разумеется, возможно множество различных комбинаций, но соотношение настолько просто, что можно получить ответ даже при отсутствии каких-либо конкретных ограничений. [40]
Существует много таких веществ, но в системе с двигателем Стерлинга энергию следует запасать и хранить в интервале температур 600 - 4000 С, причем для всех практических целей аккумулирующий материал должен обладать высокой массовой и объемной способностью аккумулировать энергию. Такие условия существенно сужают возможности выбора. Энергия, отбираемая от аккумулирующей установки, используется затем в качестве источника тепла для двигателя. Для передачи тепла от аккумулирующей установки к нагревателю двигателя Стерлинга можно использовать непосредственно процесс теплопроводности, для чего трубы нагревателя следует погрузить в аккумулирующую среду. [41]
Ранние работы по тепловым трубам были связаны с их применением в термоионных генераторах; они описываются в гл. Применительно к этой сфере приложений имеются два представляющих интерес температурных интервала: область рабочих температур эмиттера 1400 - 2000 С и рабочих температур коллектора 500 - 900 С. В обоих температурных диапазонах в качестве рабочей жидкости требуется применять жидкий металл. В настоящее время имеется значительный объем информации по технологии изготовления и характеристикам таких тепловых труб. Позднее тепловые трубы, работающие в более низком температурном диапазоне, были использованы для подвода теплоты от источника к батарее цилиндров в двигателе Стерлинга и в промышленных печах. Было установлено, что в этом диапазоне температур может быть использован широкий набор сочетаний материалов, была исследована их совместимость и детально проанализирован ряд других проблем. Щелочные металлы используются в сочетании с такими конструкционными материалами, как нержавеющая сталь, никель, ниобийцир-кониевые сплавы и другие тугоплавкие материалы. В работе [4-4] приводятся данные о более чем 20 000 ч ресурсе таких труб. Гровер [4-5] описывает тепловую трубу малой массы, изготовленную из бериллия с калием в качестве рабочей жидкости. [42]
 |
Токсичность выхлопа HPI при движении по смешанному циклу, г / кг. [43] |
В мировом моторостроении доминируют поршневые двигатели внутреннего сгорания. Но ведутся достаточно активные поиски альтернативных решений. Не вдаваясь в технические подробности, скажем, что работает такой мотор почти бесшумно и практически на любом топливе. Токсичность отработавших газов очень низкая, да и расход топлива примерно равен расходу дизеля с непосредственным впрыском. Однако для получения хотя бы средних значений удельной мощности требуются очень высокие рабочие температуры, и как следствие - дорогие жаропрочные материалы. Конструкция двигателей Стерлинга весьма замысловата, для них нужна сложная аппаратура управления. Все это делает такие моторы весьма дорогими как в производстве, так и в эксплуатации. [44]
Первичные силы будут действовать под углом 90 относительно друг друга и, следовательно, не будут взаимно компенсироваться. Однако две вторичные силы будут уравновешены, поскольку угол между ними равен 2 - 90 180, так что они равны по величине и противоположны по направлению. Вторичные моменты не будут уравновешены, поскольку они действуют в одном и том же направлении относительно оси двигателя. Аналогичное положение создается и для двигателя модификации гамма. Двухцилиндровый двигатель - самый сложный случай с точки зрения балансировки, и на заре развития железнодорожного транспорта инженерам было чрезвычайно трудно решить задачу балансировки, когда они конструировали, двухтактные паровые двигатели с двумя цилиндрами. Они пытались уменьшить разбаланс, добавляя противовесы на колеса, но это приводило лишь к снижению силы инерции в одном направлении за счет увеличения ее в направлении, перпендикулярном первому. Следовательно, заметного успеха в балансировке двухцилиндрового двигателя Стерлинга с рядным расположением двигателей не достигнуто. Это не исключает применения кривошипно-шатунного механизма в двигателях Стерлинга, но рекомендуется использовать многоцилиндровую систему, чтобы облегчить задачу балансировки. Для оценки балансировочных характеристик разрабатываемого двигателя не требуется большого количества подробных данных, так как основные проблемы можно быстро решить теоретически. [45]
Страницы: 1 2 3