Машины, работающие по циклу Стерлинга

ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

Основными независимо выбранными конструктивными парамет­рами машины Стирлинга являются следующие:

Отношение температур т = ТС/ТЕ> т. е. отношение температуры в полости сжатия к температуре в полости расширения;

Отношение вытесняемых объемов k = Vc/VEy т. е. отношение вы­тесняемых объемов полостей сжатия и расширения;

Относительный мертвый объем X = VD/VEl т. е. отношение об­щего внутреннего объема теплообменников, включая соединитель­ные каналы и отверстия, к вытесняемому объему полости расшире­ния;

Фазовый угол а, на который изменения объема в полости рас­ширения опережают изменения объема в полости сжатия; давление рабочего тела максимальное или среднее; частота вращения двигателя N

Диаметр и ход движущегося возвратно-поступательного элемен­та конструкции двигателя (поршня) в полости расширения.

5-2. НЕКОТОРЫЕ РАСЧЕТНЫЕ УРАВНЕНИЯ ЦИКЛА ШМИДТА

Мгновенный объем полости расширения

Мгновенный объем полости сжатия

Vc = -~kVE [1 +cos (Ф—а)].

Мгновенный общий объем рабочей полостр

Ve+Ve+VD.

Мгновенное давление

§ _ (т2 + 2xk cos <* + 2; т + £ + 2 S

Отношение давлений

P макс P мин

Среднее давление

Pep Рмакс

Для двигателя (ТЕ > Тс). Полезная мощность за цикл П T W V Х — 1 /1 — 612 6 Sin 9

Р = (Рмакс^г) Я :

K+\l+6) i + (i — Б2)'2

Где

VT = (VE+Vc) = (l+k)VE. Мощность на единицу массы рабочего тела

Р _________ RTcn (Т — 1) (1 + Б cos 9) (6 sin 9)

(1 - б2)7* [1 + (1 - б2)'2] |т + (1 + cos a) + S

Термический к. п. д. цикла

Те-ТС

= (1-т).

Г*

Количество теплоты, подводимое за цикл в полость расширения,

Г, Т7 6 sin 9

ЧЕ = ------------- — •

1 + (1-62)2

Количество теплоты, отводимое за цикл из полости сжатия,

Qc^—iQE-

Для холодильной машины (ТЕ < Тс). Количество теплоты, от­водимое за цикл из холодной полости расширения,

K /1—6 /2 6 sin 9 (*+L)Ll+6J

1 +(1 — 62),/2

Коаичество отводимой теплоты на единицу массы рабочего тела

RTcn (1 +6 cos 9) 6 sin 9_____________

QM

(1 __Б2)*2 [1 + (1 - б2)12] |т + JL (1 + cos a) + S

Холодильный коэффициент

ТЕ __ 1

ТЕ-ТС 1 - т

Количество теплоты, отводимое из полости сжатия в охлажда­ющую среду,

Мощность, требуемая для привода холодильной машины,

Для теплового насоса (ТЕ < Тс). Количество теплоты, отводи­мой из горячей полости (полость сжатия) за цикл,

Ят /1-6'; 6sin9

ЛТ / 1 _ § 2

Qc-pMaKc^r^pT^^J

I + 6; 1 + (1 ~ б2)1/2

Количество теплоты, отводимой из горячей полости (полость сжатия), на единицу массы рабочего тела

RTC1It (1 + 6 Cos6) 6 SinG

QM:

(1 - 62)12 [1 + (1 - jr - f - у (1 + Cos a) + S j

Коэффициент, характеризующий эффективность теплового на­соса,

Тс = т ТЕ-Тс 1-х'

Количество теплоты, отводимое из полости расширения (теплота источника),

Т

Мощность, необходимая для привода теплового насоса,

Р= QC(I-T) ^