Машины, работающие по циклу Стирлинга

ЦИКЛ СТИРЛИНГА ДЛЯ ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ

Та же идеальная машина, с помощью которой было дано описа­ние работы теплового двигателя по циклу Стирлинга, может быть использована для знакомства с работой холодильной машины с та-

Рис. 2-6. Цикл Стирлинга тепло­вого двигателя и холодильной машины. В обеих машинах про - песс сжатия происходит при Тмнн. Процесс расширения в двигателе осуществляется при ТыАкс, а в холодильной машине — при Тохл. В двигателе теплота, подводимая при высокой температуре, преоб­разуется в полезную работу.

В холодильной машине теплота отводится хладагентом; в этом случае требуется затрата внешней работы.

Ким же циклом. Единственное различие состоит в том, что темпера­тура внешнего источника, от которого подводится теплота в процессе расширения, ниже, чем температура рабочей жидкости, отводящей теплоту в процессе сжатия. Это показано на рис. 2-6, где приведены Р, V- и Т, 5-диаграммы циклов для теплового двигателя и холо­дильной машины.

В случае холодильной машины, работающей по обратному циклу Стирлинга, теплота отводится из холодной полости в процессе рас­ширения 3'-4'. Работа сжатия (площадь 1-2-5-6) как для теплового двигателя, так и для холодильной машины одна и та же. Работа
расширения (площадь 4'-3'-5-6) в холодильной машине меньше ра­боты сжатия, и для реализации данного цикла необходима энер­гия, подводимая от внешнего источника, эквивалентная площади 1-2-3'-4'. При переходе из полости сжатия в полость расширения в процессе 2-3' температура рабочего тела уменьшается, а в процессе 4'-1 соответственно увеличивается.

Эффективность работы холодильной машины оценивается холо­дильным коэффициентом, равным отношению отводимой теплоты к работе, затраченной на цикл, или

Урхл Т мин Т'охл

При одних и тех же температурных условиях холодильный ко­эффициент циклов Стирлинга, Эриксона и Карно один и тот же, а холодопроизводительность циклов Стирлинга и Эриксона при за­данных давлении и объеме намного выше, чем для цикла Карно.