Двигатели стирлинга

ВЕЛИКОБРИТАНИЯ

Хотя двигатель Стирлинга был изобретен в Великобритании, до недавнего времени, помимо интересных разработок, осу­ществляемых отдельными исследователями, здесь не проводи­лось большой и скоординированной работы. Первым шагом в направлении изменения такого положения было объединение в 1977 г. трех университетов и трех отраслей промышленности в консорциум с целью составления научно-исследовательской программы и создания технической базы для разработки в Ве­ликобритании двигателя Стирлинга. В 1978 г. университеты получили средства на эти работы от правительства и Совета по научным исследованиям. Фирмы же финансируются мини­стерством промышленности. С 1980 г. начался второй двухго­дичный этап проведения работ и их финансирования. Распре­деление работ между участниками консорциума указано в табл. 6.1.

Таблица 6.1. Направления работ организаций — участниц консорциума (Великобритания)

Направление работ

Университет в Рединге

Королевский морской инженерный колледж (RNEC)

Университет в Бате

Фирма «Ассошиэйтед энджиниринг девелоп - ментс» (AED)

Фирма «Петере дизель»

Фирма «Бритиш петро­леум»

Общая координация работ по конструированию двигателя

Газодинамические исследования регенератора

Конструирование и изготовление тепловых труб

Численное моделирование и конструирование

Испытание двигателей и тепловых труб

Исследования судовых двигателей

Конструирование уплотнений и анализ их харак­теристик

Исследование процессов сгорания и регенерации

Конструирование и изготовление всех нагреваемых узлов двигателя

Координация работ в промышленности

Конструирование и производство приводного ме­ханизма

Консультации по вопросам смазки и горения

Три университета работают по индивидуальным программам и во многих случаях подготавливают заделы для головного в данном направлении университета. Например, Королевский мор­ской инженерный колледж имеет установку для испытаний уплотнений [11] и регенераторов [12] и дополняет работы, про-

Водимые в Бате и Рединге. С другой стороны, Университет в Рединге моделирует на ЭВМ работу регенератора и дополняет работы Королевского колледжа. Результатом первого этапа осуществления проекта было конструирование и изготовление двигателя простого действия мощностью 20 кВт (рис. 1.56). Ра­бочей средой является гелий, а энергия от первичного источника переносится к двигателю работающей на натрии тепловой тру­бой капиллярного типа мощностью 60 кВт. Двигатель может иметь компоновочную модификацию либо альфа, либо гамма. Используются сдвоенные коленчатые валы с зубчатым колесом для обеспечения синхронной работы. Тепловая труба позволяет осуществлять более точный контроль за подводимым тепловым

Таблица 6.2. Участие учебных заведений и других учреждений

Великобритании в разработках механического двигателя Стирлинга

Направление работ

Кембриджский универ­ситет

Университет в Бате

Университет в Рединге

Университет в Брэдфор­де

Научно-исследователь­ский центр по атомной энергии в Харуэлле

Фирма AED

Фирма «Петере дизель»

Фирма «Рикардо консал­тинг энджинирс»

Королевский морской ин­женерный колледж (RNEC)

Технологический колледж в Глазго

Расчеты на ЭВМ

Конструирование и испытание двигателя с меха­низмом Росса

Работа в составе консорциума Моделирование двигателя «Флюидайн» Усовершенствование уплотнений

Работа в составе консорциума Сжигание в псевдоожиженном слое Ультразвуковые измерения температур Проекты по заказам Всемирного банка

Моделирование регенераторов

Разработка жидкостных и свободных поршней

Работа в составе консорциума

Механизм привода (по заказу фирмы «Юнайтед Стирлинг»)

Совместные работы Разработка уплотнений Исследования механизма привода Испытания регенераторов

Испытания механизмов привода

Потоком и более гибкий выбор источника энергии. Для этого в Редннге будут использовать камеру сгорания с псевдоожижен - ным слоем, в Бате —стандартную камеру сгорания, а в Коро­левском колледже — электрический нагрев. Наладочные испы­тания двигателя начались в феврале 1981 г., а горячие испыта­ния должны были начаться в конце 1982 г. В табл. 6.2 указано, какие еще работы по двигателю Стирлинга проводятся рядом английских организаций.