Stirling շարժիչ - աշխատանքային սկզբունքը. Ցածր ջերմաստիճանը Stirling շարժիչ (ֆոտո)

Stirling շարժիչը, որի սկզբունքն է որակապես տարբերվում է սովորական է բոլոր ներքին այրման շարժիչը, մեկ անգամ եղել է վերջին է մրցակցել. Սակայն, որոշ ժամանակ մոռացել դրա մասին: Քանի որ սա շարժիչի օգտագործվում է այսօր, ինչ է այն սկզբունքը, իր գործունեության (է հոդվածում կարելի է նաեւ շարժիչային STIRLING նկարներ, որոնք ցույց են տալիս իր աշխատանքը), եւ ինչ հեռանկարներ կան հետագա օգտագործման համար, տես ստորեւ:

պատմություն

Է 1816 թվականին, Ռոբերտ Stirling Շոտլանդիայում արտոնագրվել ջերմաշարժիչ, անունով այսօր ի պատիվ իր գյուտարար. Առաջին տաք օդային շարժիչներ, որոնք հորինել, նրա առաջ: Բայց Stirling ավելացվել է սարքի հավաքարար է, որ տեխնիկական գրականության կոչվում է ռեգեներատոր կամ ջերմային exchanger. Շնորհիվ նրա, ավելացել շարժիչը կատարումը, իսկ անցկացման միավորի ջերմության.

Շարժիչի խոստովանել առավել երկարակյաց շոգեմեքենան հասանելի է ժամանակ, քանի որ նա երբեք չի պայթել. Նրա առաջ, այլ շարժիչներ նման խնդիր է առաջանում հաճախ. Չնայած որ վաղ հաջողության, վաղ քսաներորդ դարում, սկսած նրա զարգացումը նվազել, քանի որ այն դարձել է ավելի քիչ ծախսերի արդյունավետ համեմատ առաջանում մյուս ներքին այրման շարժիչների եւ էլեկտրական շարժիչներ: Սակայն, Stirling էր դեռեւս օգտագործվում է որոշ ոլորտներում.

Արտաքին այրման շարժիչ

Սկզբունքը շահագործման բոլոր ջերմային շարժիչների այն է, որ խոշոր մեխանիկական ուժերի քան սառը սեղմում է ընդլայնված պետության համար գազի անհրաժեշտ. Է ցույց տալ, որ այս փորձը կարող է իրականացվել երկու pots լցված սառը եւ տաք ջրով, ինչպես նաեւ մի շիշ. Վերջինս Արնանման սառը ջրով, plug խողովակ, ապա փոխանցվում է տաք: Երբ գազը շշով սկսում է կատարել մեխանիկական աշխատանք եւ ejects խրոցը: Առաջին արտաքին այրման շարժիչը հիմնված գործընթացի ամբողջությամբ. Սակայն, ավելի ուշ գյուտարար հասկացավ, որ ջերմային կարող է օգտագործվել ջեռուցման համար: Այսպիսով, կատարումը զգալիորեն աճել: Բայց նույնիսկ դա չի օգնել շարժիչը լայն տարածում է գտել:

Ավելի ուշ Էրիքսոնը, մասնագիտությամբ ինժեներ-ից, բարելավված դիզայն ընծայ cooled եւ ջեռուցվում է գազի մշտական ճնշման փոխարեն ծավալի: Որպես հետեւանք, շատ օրինակների սկսեցին օգտագործվել ստեղծագործության հանքերում, նավերի վրա եւ տպագրություն. Բայց դրա համար Քրյուս, որ նրանք շատ ծանր.

Արտաքին Combustion Engines ից Philips

Այս շարժիչներ են հետեւյալ տեսակների.

• գոլորշու.
• Գոլորշի Գազատուրբինային.
• Stirling.

Վերջինս տեսակը չի զարգանում են ցածր հուսալիության եւ մյուսները չեն ամենաբարձր տեմպերը, համեմատած այլ տիպի ստորաբաժանումների հայտնվել: Սակայն, 1938 թ.-ին, Philips ն վերսկսել է աշխատանքը: Շարժիչներ դարձել օգտագործվել քշելու գեներատորների է neelektrofitsirovannyh տարածքներում. 1945 թ.-ին, ընկերության ինժեներները գտանք նրանց այլ կերպ օգտագործել `եթե լիսեռ վազել է էլեկտրական ավտոմեքենան, որի հովացման գլան գլխին գալիս է մինուս մեկ հարյուր իննսուն աստիճան Celsius. Ապա որոշվեց կարող է օգտագործվել սառնարանային համակարգերի բարելավվել Stirling շարժիչը:

Սկզբունքը շահագործման

Գործողության ավտոմեքենան է գործել է thermodynamic փուլերից է, որը տեղի է ունենում տարբեր ջերմաստիճանի սեղմում ու ընդլայնումը: Այսպիսով, աշխատանքային հեղուկ հոսքի կարգավորումը իրականացվում է տարբեր ծավալը (կամ ճնշումը կախված մոդելից): Սա է սկզբունքը մեծամասնության այդ մեքենաների, որը կարող է ունենալ տարբեր գործառույթներ եւ դիզայն սխեմաները. Շարժիչների կարող է մխոցավոր կամ ՌՈՏԱՐԻ. Մեքենաներ, իրենց ստորաբաժանումները գործում են որպես ջերմային պոմպեր, սառեցուցիչներ, ճնշման գեներատորների եւ այլն:

Բացի այդ, կան բաց ցիկլով շարժիչների, որտեղ հոսքի կարգավորումը իրականացվում է փականների. Որ նրանք կոչվում են շարժիչներ Էրիքսոնը, բացի ընդհանուր անունով անունը Stirling: Սառույցը օգտակար աշխատանք է տարվում հետո նախընտրական compressing օդային եւ վառելիքի ներարկման, ջեռուցման արդյունքում խառնուրդ էր խառը հետ այրման եւ ընդլայնման.

The Stirling շարժիչը աշխատանքային սկզբունքը նույնն է: ցածր ջերմաստիճանի է սեղմվել, եւ բարձր ընդլայնմանը: Սակայն, տարբեր Ջեռուցումը իրականացվում: շոգը մատակարարվում դրսից միջոցով մխոց պատին. Հետեւաբար, նա կոչվում է արտաքին այրման շարժիչ: Stirling օգտագործվում է պարբերական ջերմաստիճանի փոփոխության հետ տարահանումը մխոց: Վերջին գազ շարժվում է մի մխոց պալատի մյուսը: Է, մի կողմից, մշտապես ցածր ջերմաստիճանի, իսկ մյուս կողմից `բարձր: Երբ շարժվում մխոց վեր գազի շարժվում է տաք սառը խոռոչի եւ Down - ետ մեջ տաք. Գազի առաջին տալիս շատ ջերմության սառնարան, եւ ապա, Մարտկոցային ստանում այնքան, որքան որ նա տվել: Միջեւ Մարտկոցային եւ սառնարան գտնվում ռեգեներատոր - խոռոչի լցված նյութի հետ, որը գազի տալիս դուրս շոգին. Ի հակառակ հոսքի ռեգեներատոր վերադարձնում է այն:

վառելիքով համակարգը կապված է մի մխոց compressing գազն է սառը եւ թույլ են տալիս ընդլայնել է ջերմության. Սեղմում ավելի ցածր ջերմաստիճանի օգտակար աշխատանքի: Ամբողջ համակարգը աշխատում է չորս ցիկլեր հետ ընդհատվող շարժման. Փոփոխամիտ մեխանիզմը այդպիսով ապահովում է շարունակականությունը: Հետեւաբար, սուր սահմանները միջեւ փուլերում ցիկլի չի նկատվում, իսկ Stirling շարժիչը արդյունավետությունը չի նվազում:

Հաշվի առնելով, որ վերը նշված, որ եզրակացությունն այն է, որ շարժիչը է մխոց շարժիչը արտաքին ջերմամատակարարման, որի աշխատանքային հեղուկ չի թողնում կից տարածք եւ չի փոխարինվել: Stirling շարժիչներով նկարները ցույց են տալիս, լավ է, որ սարքը եւ իր օպերացիոն սկզբունքը:

մանրամասները աշխատանքի

Արեւը, էլեկտրաէներգիայի, միջուկային էներգիայի կամ որեւէ այլ ջերմության աղբյուր կարող է մատակարարել էներգիա մեջ Stirling շարժիչը: Սկզբունքը շահագործման իր մարմնի օգտագործման հելիումով, ջրածնի, կամ օդում: Կատարյալ ջերմային ցիկլը ունի առավելագույն հնարավոր արդյունավետությունը ից, երեսուն-քառասուն տոկոսով: Բայց որպես արդյունավետ ռեգեներատոր այն կարող է աշխատել եւ բարձրագույն արդյունավետության. Անտառվերականգնման, ջեռուցման եւ հովացման ջերմափոխանակիչներ տրամադրել կառուցվել, առանց աշխատանքային յուղեր. Հարկ է նշել, որ շարժիչը քսում պետք է շատ քիչ. Որ միջին ճնշումը գլան սովորաբար 10-ից 20-ՄՊա: Հետեւաբար, այն պահանջում է գերազանց կնքումը համակարգ եւ հնարավորությունը նավթի մտնելու աշխատանքային պալատը:

համեմատական բնութագիր

Շատ աշխատողների այսօր շարժիչներ այս տեսակի հեղուկ վառելիքի. Այսպիսով, շարունակական ճնշումը հեշտությամբ վերահսկվում, դրանով իսկ նվազեցնելով արտանետումները: Բացակայությունը փականների ապահովում հանգիստ գործողությունը: Զօրութիւնը զանգվածային համեմատելի շարժիչի հետ տուրբոներմղումը, որ կոնկրետ իշխանությունը ձեռք բերել արտադրանքի հավասար է ցուցանիշից դիզելային միավորի: The արագությունը եւ TORQUE անկախ են միմյանց:

Արժեքն շարժիչի արտադրության շատ ավելի բարձր է, քան ներքին այրման շարժիչը: Բայց պարզվում է, որ հակառակ տոկոսադրույքը շահագործման:

առավելությունները

Ցանկացած մոդելը, Stirling շարժիչը ունի բազմաթիվ առավելություններ:

• Արդյունավետություն ժամանակակից դիզայնով կարող է լինել մինչեւ յոթանասուն տոկոսը:
• Ի շարժիչը ունեն բարձր մեկնարկման համակարգ, camshaft եւ փականների. Դա չի պետք է ճշգրտվեն ողջ ընթացքում շահագործման.
• Stirling չունի պայթյուն ներքին այրման շարժիչը, որը հանդիսանում է ծանր բեռ է ծնկաձեւ լիսեռի, առանցքակալների եւ կապող ձողերով:
• Քանի որ նրանք չեն ունենա նման ուժ, ասելով, որ «շարժիչը կանգ է առել»:
• Շնորհիվ իր պարզությամբ սարքի կարող է գործել մի երկար ժամանակ:
• Այն կարող է վազում է փայտի, եւ միջուկային եւ ցանկացած այլ տեսակի վառելիքի.
• Այրման տեղի է ունենում դուրս ավտոմեքենան:

թերություններ

• Հիմնական թերությունն է դիզայնի իր սպառումը նյութերի.
• Աշխատանքային հեղուկ է cooled, քանի որ այն, ինչ չափսերի են էապես աճել.
• Համար ICE հավասար հատկանիշներով, որոնք անհրաժեշտ է օգտագործել բարձր ճնշումը:
• Ըստ աշխատանքային մարմնի շոգին մատակարարվում միջոցով պատին ջերմային exchanger, որի սահմանափակ ջերմային ջերմահաղորդություն:
• Է փոխել շարժիչի հզորությունը, փոխել ծավալը բուֆերային տանկի, այն միջին ճնշումը աշխատանքային հեղուկ, փուլային անկյունը միջեւ displacer եւ մխոց:

դիմում

Ներկայումս, Stirling շարժիչը գեներատորի օգտագործվում է բազմաթիվ ոլորտներում: Այն բազմակողմանի աղբյուր էլեկտրական էներգիայի սառնարանների, Պոմպերի, submarines եւ արեւային էլեկտրակայաններ: Այն միջոցով օգտագործման տարբեր տեսակի վառելիքի կա հնարավորություն իր համատարած օգտագործման.

վերածնունդը

Այս շարժիչներ կրկին սկսեց աճել շնորհիվ Philips. Ի կեսին քսաներորդ դարում այն ստորագրել է համաձայնագիր General Motors. Նա հանգեցրել է զարգացման Stirling օգտագործման համար տարածության եւ ստորջրյա սարքեր, նավերի եւ մեքենաների. Այն բանից հետո, նրանց այլ ընկերության Շվեդիա-ից, Միացյալ Stirling, դարձավ ներգրավված իրենց զարգացման, այդ թվում հնարավոր օգտագործման մարդատար ավտոմեքենաների.

Այսօր գծային Stirling շարժիչը, որն օգտագործվում է subsea սարքերի, տիեզերական եւ արեւային սարքերի. Մեծ հետաքրքրությունը դրան առաջանում է համապատասխանության հիմնախնդիրների շրջակա միջավայրի դեգրադացիայի, ինչպես նաեւ աղմուկի վերահսկողության. Կանադայում եւ Միացյալ Նահանգների, Գերմանիայի եւ Ֆրանսիայի, եւ Ճապոնիայի ակտիվորեն ձգտում է զարգացնել եւ կատարելագործել դրա օգտագործումը:

ապագան

Ակնհայտ առավելություններ է, որն ունի մխոց եւ պտտվող շարժիչը է Stirling որը բաղկացած է սպասարկման երկար կյանք, օգտագործումը տարբեր վառելիքի, ցածր աղմուկը եւ ցածր toxicity, ստիպում է, որ շատ խոստումնալից ներքին այրման շարժիչների համար հետին պլան: Սակայն, հաշվի առնելով այն փաստը, որ ներքին այրման շարժիչը բոլոր ժամանակներում է բարելավել, այն չի կարող հեշտությամբ ազատվել: Համենայն դեպս, դա այն է, որ շարժիչը այսօր առաջատար դիրք է զբաղեցնում, եւ նրանց, որ մոտ ապագայում չի պատրաստվում: