Машины, работающие по циклу Стерлинга

Многопоршневые машины

Многопоршневые машины Стирлинга могут быть разделены на четыре большие группы;

1) поршневые;

2) ротационные;

3) сильфонные и диафрагменные;

4) свободнопоршневые.

Двухпортневые машины одностороннего (простого) действия

1

1

С роторным цилиндром

Финкелыитейн

С неподвижными цилиндрами

С параллельны­ми цилиндрами

ЯПй

Рид ер

С V-0ffp<L3HblMtl Цилиндрами

С оппозитно расположенны­ми поршнями

■1Ж1Е

Рис. 6-6. Возможные варианты компоновочных схем двухпоршневых машин одностороннего (простого) действия.

Наиболее известными считаются поршневые машины, подраз­деляющиеся на одностороннего (простого) и двойного действия. Разновидности двухпоршневых машин одностороннего действия (три с неподвижными цилиндрами и одна с вращающимся) показаны на рис. 6-6. Из всего разнообразия машин этого типа в большом количестве в конце прошлого века изготавливались только машины Ридера (Rider) с параллельными цилиндрами, поршни которых сое­динялись с коленчатым валом.

Два вида многопоршневых машин двойного действия приведены на рис. 6-7. В одной из них, машине Финкельштейна, два цилиндра (каждый из которых имеет поршень двойного действия) объединены
по принципу работы спаренного двигателя с двойным циклом. В од­ном из цилиндров имеются две полости сжатия, в другом — две полости расширения; тем самым обеспечивается возможность пол­ного физического разделения горячей и холодной полостей машины. Другая схема компоновки, предложенная Рини (Rinia), может при­меняться для любого числа цилиндров, размещаемых так, что по­лость над поршнем одного цилиндра соединяется с нижней поло­стью поршня смежного цилиндра с помощью канала с помещенным в нем регенератором. Такая схема особенно выгодна для трех - или шестицилиндровых машин с расположением цилиндров по окружности [11] н с приводом от косой шайбы или кривошипно-шатун - ного механизма. Для многоцилиндровых рядных двигателей ввиду большой длины канала, соединяющего полости крайних цилиндров, такая компоновка неудовлетворительна. Двигатель с подобной ком­поновкой был изобретен Рини на ранней стадии работ, проводив­шихся фирмой «Филипс». Впоследствии из-за проблем смазки и уп­лотнений от него отказались, а через некоторое время обратились вновь в связи с разработкой компактного автомобильного двигателя

Машины с поршнем двойного действия


Двухцилиндровая система двой­ного действия. Для обоих систем: ™ процесс сжатия - водном цилиндре, процесс расши­рения-в другом

Многопоршневые машины

Сдвоенная система смеж­ных цилиндров

Многопоршневые машины

Финкельштейн


Рис. 6-7. Возможные варианты компоновочных схем многопоршневых машин двойного действия.

С высокой удельной мощностью. Общим преимуществом для компо­новочных схем Рини и Финкельштейна является наличие только од­ного движущегося узла по сравнению с двумя для других вариан­тов машин.

Возможности использования ротационных сильфонных и диа - фрагменных систем безграничны. Наибольшее количество предпри­нимаемых попыток направлено на преодоление трудностей, связан­ных с неуравновешиваемостью и уплотнениями узлов машин, воз­никающих и взаимно обусловливающих друг друга при возвратно - поступательном движении отдельных элементов машины; как извест­но, ни одна из этих попыток не привела к коммерческому воплоще­
нию этих систем. Схема ротационной машины, предложенная Цвауе - ром (Zwiauer), показана на рис. 6-8. На общем валу имеются две ротационные машины типа двигателя Ванкеля (Wankel), а два ре­генератора располагаются симметрично относительно продольной оси машины. Одна из ротационных машин представляет собой блок сжатия, другая — блок расширения. Каждый блок состоит из трех отдельных полостей (камер), в каждой из которых за один оборот вала осуществляются два процесса сжатия или расширения. Таким образом, комбинация из этих двух машин приводит к трем отдель­ным системам, в каждой из которых осуществляются два полных

Многопоршневые машины

Рис. 6-8. Схема Цвауэра — Ваикеля ротор­ного двигателя Стирлиига.

/ —.блок расширения; 2 — трубки нагревателя; 3 — полость; 4 — зона горения; 5 — вал; 6 — блок сжа­тия; 7 — полость; 8 — теплообменник, охлаждаемый водой; 9 — регенератор.

Цикла за один оборот вала. Предполагается, что такая компоновка сможет привести к компактному двигателю с высокой удельной мощ­ностью.

Оригинал книги Машины, работающие по циклу Стерлинга в формате джвю можно скачать здесь

Машины, работающие по циклу Стерлинга

Среднее давление цикла

Среднее давление цикла определяется формулой 2я 2я Рср-— Г рй(ф—0) = — Г Р-акс(1-в) (4.12) FcP 2Я J Н V 2я J l+6cos(<D-0) V v / [10] [11] Подобное расположение …

НЕКОТОРЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Несколько советов, заслуживающих внимания, при конструи­ровании машин Стирлинга. Быть реалистами. Легко сделаться оптимистом и восторженно относиться к потенциальным возможностям машин Стирлинга. Не­обходимо признать, что двигатель фирмы «Филипс» — это резуль­тат …

НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ, ОТНОСЯЩИЕСЯ К ИССЛЕДОВАНИЯМ В ОБЛАСТИ РЕГЕНЕРАТОРОВ И ТЕПЛООБМЕННИКОВ

Из гл. 7 следует, что существующие методы проектирования регенеративных (и других) теплообменников неудовлетворительны. Исследования в этой области могут быть предприняты на инженер­ных факультетах университетов, но при этом должен быть достиг­нут …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов шлакоблочного оборудования:

+38 096 992 9559 Инна (вайбер, вацап, телеграм)
Эл. почта: inna@msd.com.ua