Двигатель - стирлинг
Cтраница 3
Защитники двигателя Стирлинга, убежденные в его привлекательных потенциальных возможностях, часто оказываются в затруднительном положении, будучи не в состоянии продемонстрировать рекламируемые ими достоинства и характеристики на реальной машине. Что же касается преподавателей инженерных факультетов, то они пренебрегают циклом Стерлинга, вероятно сомневаясь в возможности практической реализации цикла в лабораторных условиях. Причин для таких затруднений нет, так как имеются производители машин Стирлингаг готовые их продать. Организации, осуществляющие программы научно-исследовательских работ, возможно, не станут покупать эти дорогие прототипы на ранних стадиях их разработки, а предпочтут сами построить двигатель мощностью в несколько киловатт. В учебных заведениях типа университетов существующие демонстрационные модели могут не найти применения из-за несоответствия имеющимся там испытательным стендам. [31]
Разработкой двигателей Стирлинга занимается по меньшей мере 14 различных японских организаций, включая несколько ведущих промышленных фирм, таких как Даяцу дизель, Ми-цубиси хэви индастриз, Аисин сейки и Ниссан мотор. Структура этих программ с точки зрения участия различных организаций показана на рис. 6.2. До 1981 г. основные усилия были направлены на создание большего из указанных двигателей. [32]
Класс двигателей Стирлинга, в которых на один цилиндр или одну термодинамическую систему приходятся два элемента с возвратно-поступательным движением. [33]
Тип двигателя Стирлинга, в котором движение рабочего поршня и вытеснителя определяется газодинамическими силами. Между поршнем и вытеснителем отсутствует жесткая механическая связь. [34]
Для двигателя Стирлинга требуется система охлаждения почти вдвое большего объема, чем для сравнимых дизельного или бензинового двигателей ( разд. [35]
 |
Принципиальные различия между двигателем Стирлинга и двигателем внутреннего сгорания ( ДВС. - - - - - - - двигатель Стирлинга. - - - -. ДВС. Е - поток энергии. F - поток рабочего тела. [36] |
Скорость двигателя Стирлинга можно регулировать, изменяя количество газа в двигателе или величину среднего давления. [37]
Конфигурации двигателя Стирлинга в сочетании с различными механизмами привода показаны на рис. 1.27. Разумеется, основанием для выбора того или иного механизма привода является не только его компактность, но и другие факторы. Эти факторы подробно рассмотрены в разд. [38]
В двигателе Стирлинга внешний подвод теплоты осуществляется через теп-лопроводящую стенку. Рабочее тело находится в замкнутом пространстве и во время работы не заменяется. [39]
В двигателях Стирлинга можно использовать источники энергии, не производящие никаких загрязняющих атмосферу выбросов. Даже при использовании природных топлив присущий этим двигателям устойчивый процесс горения позволяет значительно понизить уровень концентрации токсичных веществ, выбрасываемых в атмосферу, по сравнению с уровнями концентрации таких веществ, выбрасываемых другими двигателями, при условии, что предусмотрены специальные меры для снижения температуры ниже порога образования окислов азота. [40]
В двигателях Стирлинга могут быть использованы всевозможные источники тепла. Наиболее распространенней является топка с горелкой, работающей на жидком топливе. В таком случае состав отработавших газов зависит от полноты сгорания используемого топлива в котле подогревателя. Поскольку речь идет о непрерывном процессе сгорания, происходящем при относительно невысокой температуре и значительном избытке воздуха, сгорание в топке достаточно полное и эмиссия токсичных веществ невелика. [41]
В двигателе Стирлинга имеются две уплотняющие системы - уплотнения поршня и уплотнения штока поршня. Именно последняя система и создает проблему герметизации двигателя Стирлинга. Причины, по которым потребовалась установка таких уплотняющих систем, уже рассматривались в предыдущих) разделах. Здесь же основное внимание будет уделено методам, с помощью которых достигается уплотняющий эффект. В двигателях с кривошипным приводом применяются два основных вида уплотнений штока поршня - диафрагменное уплотнение и динамическое скользящее уплотнение, причем последнее наиболее часто применяется в двигателях двойного действия. [42]
В двигателе Стирлинга давление вне трубки мало по сравнению с внутренним давлением, и им можно пренебречь. Параметры Ко и Do - это константы растворимости и диффузии, которые можно найти с помощью законов Зиверта и Фика [42], Д / fs - скрытая теплота растворения, а Еа - энергия активации процесса самодиффузии. Таким образом, можно видеть, что скорость просачивания водорода сквозь твердый материал зависит от многих факторов. Давление и температура являются рабочими параметрами и определяют рабочие характеристики двигателя, поэтому их изменение с целью облегчения проблемы диффузии может и не улучшить конечных результатов. Аналогичным образом изменение площади поверхности трубки или ее толщины может противоречить теплопрочностным требованиям. Следовательно, лишь физические характеристики материала - коэффициент растворимости К и коэффициент диффузии D - являются теми двумя параметрами, которые можно изменять с наименьшими ограничениями. [43]
 |
Фундаментальное определение двигателя Стирлинга. [44] |
В двигателях Стирлинга применяются регенеративные теплообменники ( регенераторы), размещенные в каналах, по которым газ перемещается между горячей и холодной зонами двигательной установки. Функцией регенератора является попеременное накопление и возвращение части тепловой энергии, полученной в рабочем цикле двигателя. [45]
Страницы: 1 2 3 4 5