Кондуктивные потери
При работе двигателя имеются кондуктивные потерн тепла в стенки цилиндра, насадку регенератора и соединительные трубопроводы. В системе двигателя Стирлинга приходится решать задачи нестационарной теплопроводности, а анализ подобных задач теплообмена весьма затруднителен. Однако можно получить приемлемые результаты, применяя упрощенный подход с использованием стандартного уравнения теплопроводности Фурье. Рассматривая эту задачу для регенератора, следует обратиться к работам Ромье [34, 35]. В первой из них, кроме того, предлагается оригинальный подход к расчету потерь на повторный нагрев. Уравнение Фурье, определяющее кондуктивный тепловой поток, записывается следующим образом:
Тепловой поток= Коэффициент теплопроводности материалах X Градиент температуры на единицу длиныХ X Площадь поверхности теплообмена. (3.68)
Стенка цилиндра, стенка поршня и т. п. имеют разные площади поверхности и в некоторых случаях разные коэффициенты теплопроводности. Последнее объясняется не только использованием разных материалов, но и различием местных температур. В работе Мартини [18] показано, как можно учесть эти эффекты. При анализе регенератора как методом Мартини, так и методом Ромье возникает вопрос, как определить коэффициент теплопроводности. Регенератор изготовлен не из сплошного металла, поэтому эффективный коэффициент теплопроводности зависит от пористости насадки, коэффициентов теплопроводности материала регенератора и рабочего тела, а также от формы
Регенератора. Приближенную величину эффективного коэффи - . циента теплопроводности для проволочных сеток можно найти с помощью соотношения 136]
|
(3.69) (3.70) |
|
Где |
Кэфф = Kg (Кв + ер - 1 )/(Кв - ер - 1), Кв = (1 + Ке1Км)/( 1 - Кв1Км)-
