Двигатель - стирлинг
Cтраница 2
Двигатель Стирлинга представляет собой преобразователь энергии, относящийся к типу тепловых двигателей, совершающих механическую работу на выходном валу при подводе к ним тепловой энергии. Полезная работа в рабочем цикле Стирлинга совершается, как и в других тепловых двигателях, посредством сжатия рабочего тела при низкой температуре и расширения того же рабочего тела после нагрева при более высокой температуре. [16]
 |
Соосная конфигурация ( Рис - L25 - Этот тип механизма осо-двигателя двойного действия. бенно подходит для крупногабарит. [17] |
Двигатели Стирлинга двойного действия неизбежно должны быть многоцилиндровыми, поскольку для получения сдвинутых по фа е процессов расширения и сжатия ( необходимость такого сдвига отмечалась ранее) требуется не менее трех поршней. На практике же применяются обычно не менее четырех поршней, соединенных с одним коленчатым валом, причем соседние поршни действуют совместно в паре, чем и достигается двойное действие. Механизмы привода двигателей двойного действия должны выполнять упомя-нутые выше две функции. [18]
Хотя двигатель Стирлинга может работать на самых различных источниках энергии, несомненно, что еще и в начале будущего столетия основным источником энергии для наземного транспорта останутся углеводородные топлива. Это не означает, что углеводородные топлива по-прежнему будут получать из существующих источников и что они сохранят современный вид. Этот вопрос предстоит изучить, так как возможны дополнительные экономические выгоды за счет способности двигателя Стирлинга работать на различных видах топлива. [19]
 |
Направления работ организаций - участниц консорциума ( Великобритания. [20] |
Хотя двигатель Стирлинга был изобретен в Великобритании, до недавнего времени, помимо интересных разработок, осуществляемых отдельными исследователями, здесь не проводилось большой и скоординированной работы. [21]
 |
Двигатель Стирлинга, соединенный тепловой трубой с источником теплоты - ванной с кипящим слоем. [22] |
Однако двигатель Стирлинга обладает определенными преимуществами по отношению к дизелю. [23]
КПД двигателя Стирлинга может достигать 65 - 70 % КПД цикла Карно при современном уровне проектирования и технологии изготовления. КПД двигателя почти не зависит от скорости двигателя при условии, что температура в трубках нагревателя не изменяется во всем диапазоне рабочих режимов двигателя и температура в холодильнике не возрастает. Температуру в трубках нагревателя следует поддерживать на возможно более высоком уровне. Вследствие непрерывного воздействия высоких температур для обеспечения длительного срока службы требуются высококачественные сплавы. [24]
 |
Схема двухвальной газовой турбины.| Потенциальные КПД энергосиловых установок. [25] |
КПД двигателя Стирлинга; 2-предел прочности материала; 3 - предельные КПД двигателя с принудительным зажиганием; 4 - потенциально достижимые КПД двигателя Стерлинга; 5 - двигатели внутреннего сгорания; 6 - паровая машина; 7 - двигатель Стирлинга. [26]
 |
Реальные КПД экспериментальных двигателей Стирлинга по данным НАСА, Rpt CR-159631, перестроенным авторами. [27] |
Преимущества двигателя Стирлинга весьма наглядны и в этом случае. [28]
Для двигателя Стирлинга эти зн-ачения известны лишь в том случае, когда система находится в стационарных условиях и температуры внутри нее равны температуре окружающей среды. К счастью, этих значений достаточно для того, чтобы начать процесс интегрирования. Затем выбираются произвольные начальные условия, и процесс решения продолжается до тех пор, пока результаты для некоторого цикла не совпадут с результатами для предыдущего цикла. [29]
Проектирование двигателя Стирлинга следует выполнять в несколько стадий, причем каждая последующая стадия основана на более строгом математическом подходе, так что порядок действий подобен показанному на рис. 3.1. В зависимости от целей и задач конкретного исследования отдельные стадии можно исключить. Если рассматривается осуществимость новой концепции или новой конструкции, необходимые расчеты можно провести с помощью простых приближенных соотношений, чтобы проверить работоспособность системы. В некоторых случаях на этой стадии предварительной проработки может потребоваться более подробная информация, чтобы иметь возможность провести сравнение с уже созданными энергосиловыми установками, не работающими по циклу Стирлинга. Таким образом, стадия предварительного расчета может быть единственным этапом, а может стать начальной ступенью длительного процесса проектирования. Что бы ни требовалось, весьма вероятно, что будет задана требуемая выходная мощность при определенной скорости вращения вала. [30]
Страницы: 1 2 3 4 5