КРАТКИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ ОЧЕРК РАЗВИТИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ СТИРЛИНГА
Роберт Стирлинг начал совершенствовать свой двигатель, работающий на подогретом воздухе, примерно в то же время, когда войска Наполеона и Веллингтона встретились в битве при Ватерлоо, за 6 лет до публикации …
ЧЕМ ОБЪЯСНЯЕТСЯ РОСТ ИНТЕРЕСА К ДВИГАТЕЛЯМ СТИРЛИНГА?
Двигатели Стирлинга существуют еще с прошлого века Некоторый интерес к этим двигателям проявляли и ранее, однако только в последнее время интерес к ним стал настолько активным, что, возможно, приведет к …
Рециркуляция газов
Эта проблема возникает только в установках с использованием жидких углеводородов в качестве источника энергии. Устройство для рециркуляции газов относится к энергосиловой установке в целом и к области ее использования, а …
Смешанные системы регулирования
Фирмой «Форд» [40, 89] разработана смешанная система регулирования, объединяющая два рассмотренных выше метода. По сути дела в системе, показанной на рис. 1.131, добавляется еще по одному трубопроводу на каждый цилиндр. …
Регулирование мертвого объема
С увеличением мертвого объема двигателя Стирлинга его мощность падает. Но это не обязательно связано с уменьшением КПД. Однако в системе регулирования мертвого объема, разработанной фирмой «Юнайтед Стерлинг», КПД уменьшается весьма …
Регулирование среднего давления цикла
Как уже упоминалось ранее, выходная мощность двигателя Стирлинга прямо пропорциональна среднему давлению цикла в рабочем теле. Следовательно, если с помощью каких-либо внешних устройств удастся изменять уровень давления в цилиндре, то …
Регулирование мощности
Здесь будут рассмотрены только методы регулирования- мощности двигателей с кривошипно-шатунным приводом, поскольку эти методы являются наиболее совершенными, и, кроме того, они в принципе применимы к свободнопоршневым двигателям Стирлинга. Имеются два …
Уплотнение свободнопоршневых двигателей
Основная часть информации по уплотнению свободнопоршневых двигателей является собственностью организаций, занимающихся их изготовлением и испытаниями, однако в работе [33] имеется несколько глав, посвященных конструкции свободнопоршневых двигателей, написанных разработчиками и изготовителями …
Потери мощности в уплотнениях
Силы трения, возникающие на поршневых кольцах, приведены в табл. 1.22. Реальные потери мощности, вызванные этими Скорость, об/мин Рис. 1.129. Потери мощности на трение в уплотнении при принудительном прокручивании двигателя (по …
Скользящие уплотнения
Скользящее уплотнение — это устройство типа поршневого кольца. Его главное преимущество с точки зрения массового производства и стоимости — отсутствие дорогостоящей системы регулирования давления масла, столь необходимой в случае диафрагменных …
Диафрагменное уплотнение
Дифрагменное уплотнение, или уплотнение типа «скатывающийся чулок», представляет собой эластичную дифрагму из полиуретана, кромки которой жестко закреплены на штоке рабочего поршня или вытеснителя и стенках картера, обеспечивая герметичную изоляцию рабочей …
Уплотнения
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 …
СПЕЦИФИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВА ДВИГАТЕЛЯ СТИРЛИНГА
Имеется ряд агрегатов и вспомогательных систем, применяемых исключительно в двигателях Стирлинга, и, хотя об этих агрегатах и системах уже упоминалось ранее, хотелось бы, учитывая их оригинальность, описать их подробнее. Многие …
Характеристики двигателя «Флюидайн»
Двигатели «Флюидайн» как «мокрого», так и «сухого» типов были созданы в Центре по атомной энергии в Харуэлле (Англия), и начиная с 1970 г. по этим двигателям была выполнена большая теоретическая …
КПД установки
Потенциальный КПД двигателя Стирлинга выше, чем у других сравниваемых с ним двигателей, однако на совершенствование двигателей с разомкнутым циклом было затрачено значительно больше усилий. Результаты сравнения различных двигателей по их …
Сравнение с другими двигателями
До сих пор мы рассматривали особенности работы двигателей Стирлинга и предъявляемые к ним требования без сравнения с другими типами тепловых двигателей. Поэтому, чтобы завершить оценку, проведем детальное сравнение с другими …
Общие тенденции и обобщенные характеристики
Выше были рассмотрены в отдельности влияния, которые оказывают различные конструкционные и рабочие параметры на рабочие характеристики двигателя Стирлинга. На практике некоторые или даже все эти параметры могут изменяться при работе …
Влияние фазового угла
Чтобы получить на валу двигателя Стирлинга полезную мощность, необходимо обеспечить фазовый сдвиг между изменениями объема в горячей полости (полости расширения) и в холодной полости (полости сжатия). При этом изменения объема …
Влияние скорости
Теоретически мощность на выходе двигателя Стирлинга, как и других тепловых двигателей, прямо пропорциональна скорости вращения выходного вала, в то время как КПД цикла полностью не зависит от скорости. Однако, как …
Влияние температуры
Термический КПД двигателя Стирлинга, так же как и других тепловых двигателей, возрастает с повышением температуры при подводе тепловой энергии и с понижением температуры при отводе тепловой энергии. Влияние температуры при …
Влияние давления на рабочие характеристики
Термодинамический анализ идеального цикла Стирлинга, выполненный для дискретных значений объема двигателя, а также для случаев его изменения по простому гармоническому закону и реальному закону, имеющему место в существующих двигателях, показал, …
НЕКОТОРЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ
1. Мощность, вырабатываемая двигателем Стирлинга, как показывает практика, почти прямо пропорциональна среднему давлению цикла. Поэтому, чтобы получить высокие значения абсолютной и удельной мощности, давление в двигателе должно составлять 10—20 МПа. …
Двигатели двойного действия
Принципы работы двигателей Стирлинга двойного действия уже были описаны в разд. 1.4. Несмотря на то что предлагаюсь много вариантов двигателей двойного действия, все они, но существу, могут быть разделены на …
Двигатели простого действия
Двигатель Стирлинга с ромбическим приводом, вероятно, известен лучше других и в то же время, безусловно, является наиболее совершенным из всех двигателей Стирлинга простого к'йствия. О ромбическом приводном механизме уже кратко …
КАК УСТРОЕН ДВИГАТЕЛЬ СТИРЛИНГА?
На первый взгляд двигатели Стирлинга могут показаться не заслуживающими особого внимания, поскольку они в большой степени напоминают другие тепловые двигатели возвратно - поступательного действия, хотя модификации Била и в особенности …
КАК РАБОТАЕТ ДВИГАТЕЛЬ СТИРЛИНГА?
Перечислим основные особенности работы двигателя: 1. В двигателе Стирлинга происходит преобразование тепловой энергии в механическую посредством сжатия постоянного количества рабочего тела при низкой температуре и последующего (после периода нагрева) его …
ЧТО ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ ДВИГАТЕЛЬ СТИРЛИНГА?
Двигатель Стирлинга — это тепловой двигатель с замкнутым регенеративным циклом, работа которого характеризуется 1) высокими значениями среднего давления газа; 2) свободным от масла рабочим пространством; 3) отсутствием клапанного механизма; 4) …
Сравнение с обычными силовыми установками
23. Благодаря отсутствию клапанного механизма и периодических взрывов работа двигателя Стирлинга отличается бесшумностью по сравнению с другими поршневыми двигателями (разд. 1.6). 24. Для двигателя Стирлинга требуется система охлаждения почти вдвое …
Рабочие характеристики
12. В качестве рабочего тела в двигателе Стирлинга обычно используется воздух, гелий или водород (разд. 3.1). 13. КПД двигателя остается почти постоянным в широком диапазоне условий его работы (разд. 1.6). …
Основные принципы
1. Двигатель Стирлинга представляет собой современный вариант изобретенного в 1816 г. шотландским священником Робертом Стирлингом теплового двигателя, использовавшего в качестве рабочего тела воздух (разд. 1.9). 2. Это поршневой двигатель с …
ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ И ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ ДВИГАТЕЛЯ СТИРЛИНГА. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Ниже приведен перечень основных положений, характеризующих двигатель Стирлинга. Более полное освещение этих положений с соответствующими комментариями дается в разделах, указанных в скобках.
КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ КНИГОЙ?
Цель книги — дать общее представление о двигателях Стирлинга. Она предназначена для специалистов — инженеров и работников промышленности, заинтересованных в приобретении более глубоких знаний по этому вопросу и в то …
Общее описание двигателей Стирлинга
Настоящая глава является существенной частью всей книги и содержит общее описание двигателей Стирлинга. При этом была предпринята попытка систематизировать основные принципы их работы и особенности конструкции.
Двигатель Стирлинга
Двигатель Стирлинга был изобретен в 1816 г., приблизительно за 80 лет до дизеля, и пользовался значительной популярностью до начала XX в. Отсутствие подходящих конструкционных материалов в значительной степени затруднило его …
Двигатели стирлинга
Двигатели — сердце современной цивилизации. Они обеспечивают рост производства, сокращают расстояния. Благодаря им человек получает энергию, свет, тепло, информацию. Наиболее распространенные в настоящее время двигатели внутреннего сгорания имеют ряд существенных …
