ИДЕАЛЬНЫЙ РЕГЕНЕРАТОР
При предыдущем рассмотрении циклов Стирлинга и Шмидта предполагалась идеальная регенерация теплоты. Это достигается в том случае, когда одна из двух температур рабочего тела, либо на входе в насадку регенератора (температура …
РЕГЕНЕРАТИВНЫЕ ТЕПЛООБМЕННИКИ В МАШИНАХ СТИРЛИНГА
7-1. ВВЕДЕНИЕ Конструирование регенератора, как и других теплообменников для машин Стирлинга, является весьма трудной задачей. Насколько известно автору, до сих пор еще нет хорошо отработанных методик, непосредственно относящихся к теплообменникам …
КОНСТРУКТИВНЫЕ РАЗНОВИДНОСТИ МАШИН ЭРИКСОНА
Регенеративные машины с клапанным управлением потока рабочего тела (здесь они называются машинами Эриксона), так же как и родственные им машины Стирлинга, разнообразны по типам, формам и габаритам. Иногда классификацию обоих …
Сравнение одноцилиндровых и многоцилиндровых машин вытеснительного типа
Интуиция подсказывает, что минимальные масса и габариты картера под давлением обеспечиваются в одноцилиндровой машине вытеснительного типа. С увеличением номинальной мощности масса Картера 4становится доминирующей в общей массе машины, и для …
Сравнение многоцилиндровых машин с машинами вытеснительного типа
Как было показано, возможны самые разнообразные варианты компоновочных схем многоцилиндровых и вытеснительных типов машин, некоторые их которых уже доведены до коммерческой стадии. Но нет ни одной машины с явными преимуществами …
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 …
Двухцилиндровые машины вытеснительного типа
Первой двухцилиндровой машиной была (несомненно) машина двойного действия, построенная в 1827 г. Робертом и Джеймсом Стирлингами (рис. 6-4). Машина несколько лет проработала в литейной в г. Данди, но впоследствии из-за …
Одноцилиндровые машины вытеснительного типа
На рис. 6-2 приведены некоторые из возможных вариантов компоновочных схем одноцилиндровых машин вытеснительного типа. Машины такого типа считаются наиболее удачными. Впервые схема машины вытеснительного типа была использована Робертом Стир - …
КОНСТРУКТИВНЫЕ РАЗНОВИДНОСТИ МАШИН СТИРЛИНГА
Все существующие компоновки машин Стирлинга могут быть классифицированы на две большие группы: двухпоршневые машины и машины вытеснительного типа. Машины из второй группы могут быть подразделены на машины, в которых рабочий …
КЛАССИФИКАЦИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
6-1. ВВЕДЕНИЕ В машине Стирлинга имеются две полости с периодически изменяющимися объемами, находящиеся при различных температурных уровнях и соединяющиеся посредством регенератора и вспомогательных теплообменников. Эти простые узлы можно скомпоновать в …
РАБОЧЕЕ ТЕЛО
В теории Шмидта физические свойства рабочего тела не рассматриваются, за исключением свойств идеального газа, подчиняющегося характеристическому газовому уравнению состояния PV = = RT. Допущения, на которых основывается эта теория, подразумевают …
РЕЗУЛЬТИРУЮЩИЕ ГРАФИКИ
Несмотря на всю пользу приведенных на рис. 5-5 диаграмм, легко представить, что существует бесконечное множество различных сочетаний конструктивных параметров. Искать варианты оптимальных сочетаний параметров — дело утомительное. Для преодоления указанных …
ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ КОМПОНОВКИ
Из приведенных выше уравнений для цикла Шмидта очевидно, что полезная мощность за цикл и тепловые нагрузки на теплообменники, определяемые в зависимости от общего вытесняемого объема VT9 есть линейные функции частоты …
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 …
Дальнейшее усовершенствование теоретического анализа
Ясно, что расчеты, проведенные по теории Шмидта, приближенные и имеют ограниченное значение, поскольку реальные параметры составляют 0,3—0,4 расчетных. Вследствие этого были предприняты попытки разработать более совершенный метод. Подробное рассмотрение этого …
Распределение массы рабочего тела в машине
Из уравнения состояния идеального газа следует, .что RT Где (1 — б2)1/з Р-Рср 1+6сО5(ф_0) • Полость расширения: Мгновенный массовый расход рабочего тела в полости расширения определяется выражением Ме - —---------------------------------- …
Полость сжатия
Изменение объема в полости сжатия определяется уравнением Vc = -^-kVE[ + cos(G>—а)]. (4-18) С помощью аналогичных преобразований можно получить в соответствующем виде выражения для давления и объема; следовательно, отводимая теплота …
Полость расширения
Изменение объема в полости расширения определяется уравнением Ve=y vЈ(1+cos(d); Оно соответствует уравнению (4-14), и поэтому подводимая теплота в полость расширения определяется из (4-16): U + o-ey2]'
Передаваемая теплота и производимая работа
Поскольку процессы сжатия и расширения — изотермические, то передаваемая теплота Q равна производимой работе Р, поэтому: Если V = V2 VE (1 + cos Ф), то DV = -±-VE sin …
ЦИКЛ ШМИДТА
Классический анализ работы двигателей Стирлинга был предложен Шмидтом в 1861 г. В теории предусмотрено гармоническое движение поршней и отдельных узлов машины, но оставлены как основные допущения изотермичность процессов сжатия и …
ИДЕАЛЬНЫЙ ЦИКЛ СТИРЛИНГА
Уравнения, используемые при анализе идеального цикла Стирлинга, приведены ниже. Из-за большой степени идеализации цикла Стирлинга эти уравнения можно применять только для предварительных элементарных расчетов. Введем основные положения и обозначения для …
ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫЙ цикл
Люиом реальном двигателе все перечисленные выше факторы, а также и ряд других значительно снижают термический к. п. д. цикла по сравнению с к. п. д. в идеальном^цикле Карно. Эффективный к. …
ИДЕАЛЬНЫЙ ЦИКЛ
Цикл Стирлинга — это идеализированный термодинамический цикл, состоящий из четырех термодинамических процессов, отражаемых двумя изотермами и двумя изохорами. При предварительном рассмотрении цикла предполагалось, что все процессы — термодинамически обратимые, а …
циклы Стирлинга и Эриксона
Как правило, в прикладной термодинамике подчеркивается особенность цикла Карно как некоей идеализированной системы, не имеющей практического применения, но обладающей наивысшей термической эффективностью. В сущности не уяснено, что имеется бесконечное число …
ГЕНЕРАТОР ДАВЛЕНИЯ С ЦИКЛОМ СТИРЛИНГА
Предполагается, что исследуемые в настоящее время подобные системы, целью которых является повышение давления и перекачивание жидкости, работают по циклу, близкому к циклу Стирлинга* Системы, где перёкачиваемые жидкость или газ отделены …
ТЕПЛОВОЙ НАСОС С ЦИКЛОМ СТИРЛИНГА
Тепловой насос работает по такому же циклу Стирлинга, как и описанная выше холодильная машина; в обоих машинах температура полости расширения 7^охл меньше, чем температура полости сжатия Гмии. Различие в работе …
ЦИКЛ СТИРЛИНГА ДЛЯ ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ
Та же идеальная машина, с помощью которой было дано описание работы теплового двигателя по циклу Стирлинга, может быть использована для знакомства с работой холодильной машины с та- Рис. 2-6. Цикл …
ЦИКЛ СТИРЛИНГА ДЛЯ ТЕПЛОВОГО ДВИГАТЕЛЯ
Ранее было отмечено, что подвод теплоты в цикле осуществляется при некоторой высокой температуре Гмакс. Часть теплоты превращается в работу, а часть отводится при низкой температуре ГМЙН. Описанный выше цикл относится …
ЦИКЛ ЭРИКСОНА
В цикле Эриксона регенеративные процессы подвода и отвода теплоты при постоянных объемах, о которых говорилось выше, заменяются регенеративными процессами подвода и отвода теплоты при постоянных давлениях. Это приводит к циклу, …
ЦИКЛ СТИРЛИНГА
Цикл Стирлинга, приведенный отношениях более простым, чем Тмакс V' 'М//Н S А) Полость Регенератор Полость расширения Г сжатия || 7~макс I И- 1 ч ! т Ф Перемещение 1 Оч …
ЦИКЛ КАРНО
Цикл Карио — это термодинамический цикл, состоящий из четырех последовательных процессов (рис. 2-2). Для рассмотрения работы двигателя по идеальному циклу Карно предположим, что имеется поршень и цилиндр (см. рис' 2-2). …
НЕКОТОРЫЕ ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Первый и второй законы термодинамики, по-видимому, применимы ко всем тепловым машинам, в том числе и к двигателям Стирлинга. Первый закон термодинамики. Первый закон термодинамики, известный как закон сохранения энергии, отрицает …
ХОЛОДИЛЬНЫЕ МАШИНЫ[5]
Двигатели Стирлинга хорошо работают и в режиме холодильных машин. Эти возможности ^ыли впервые выявлены ^ще в 1834 г. Джоном Хершелем (John Hersehel), а в 1876 г. Александр Кирк (Alexander Kirk) …
ДВИГАТЕЛИ ФИРМЫ «ФИЛИПС»
Начало исследовательских работ по двигателям Стирлинга было положено в лабораториях фирмы «Филипс» в Эйндховене в конце 30-х годов; с этого момента в их развитии наблюдается непрерывный прогресс. Вначале эти работы …
КРАТКАЯ ИСТОРИЯ
Двигатели Стирлинга и Эриксона имеют длинную историю, которая была детально изучена Финкелынтейном (1959 г.) Машины конца XVIII в. можно считать первенцами тепловых воздушных двигателей, но их основное развитие относится к …
