Машины, работающие по циклу Стерлинга

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 трудностей строятся результирующие графики, подобные тем, что' приводятся соответственно для двигателей на рис. 5-7 и для холодильных машин на рис. 5-8.

РЕЗУЛЬТИРУЮЩИЕ ГРАФИКИ

_ '300 500 1000 1500 2000 3000 Температура полости расширения TЈ, K

Рис, 5-7. Результирующие графики для двигателей Стирлинга.

§ Qj

Lo

M6

&V

Графики на рис. 5-7 пост­роены с использованием опти­мизации по параметру Р/рмакCVT. Для указанного параметра при различных значениях а и k и постоянных т и X были образо­ваны поверхности, подобные приведенным на рис. 5-5. Далее были определены вершины каждой из поверхностей, и эти значения, харак­теризующие максимум параметра Р/рмаксКг, вместе с осопт и kom нано­сились на соответствующие диаграммы рис. 5-7. Все эти графики были построены в зависимости от температуры полости расшире-

Оптимальная комбинация из отношения вытесняемых объемов K и фазового угла ос. (в радианах) может быть определена для заданных значений отношения мертвого объема X и Ътиошеиия температур х по вертикальным линиям, проведенным иа графиках через значения температуры Tg* считается, что температура, TQ — 300 К» а Тg ограничена термическим пределом материалов, используемых для цилиндра полости расширения. Соответствующее значение параметра мощности определя­ется по верхнему графику. В реальных двигателях параметр^мощиости составляет 0,3—0,4 значения, предсказываемого тео­рией.

РЕЗУЛЬТИРУЮЩИЕ ГРАФИКИ

50 60 75 100 150 200 3Q0

Температура полости расширения Т£

Рис, 5-8. Результирующие графики для холодильных машин с циклом Стирлинга,

6 2

£ 3

О 30

А

40

Значения параметра холодопронзво - дительиости, характеризующегося количе­ством теплоты, поглощаемой в полости расширения, отличаются от его действи­тельных значений приблизительно в 3 раза.


Ния; температура полости сжатия, равная 300 К, принималась Всегда постоянной. Затем были определены и нанесены на графики вершины поверхностей для различных значений т и X. Подобный метод был применен и для получения аналогичных графиков для холодильных машин, оптимизированных по параметру холодо - производительности QE/puaKCVT (см. рис. 5-8).

Работа по определению координат вершин поверхностей для любых постоянных значений т и X и при начальных параметрах а и K выполнялась с применением самооптимизирующей цифровой ЭВМ по программе, созданной с использованием метода наибыстрей­шего спуска, описанного Уокером в 1962 г.

Применение для конструирования результирующих графиков

Графики, приведенные на рис. 5-7 и 5-8, рекомендуется исполь­зовать на предварительных стадиях конструирования машин с цик­лом Стирлинга.

В случае двигателя необходимо, во-первых, установить допусти­мую температуру ТЕ для полости расширения. Она определяется природой теплового источника и теми конструкционными материа­лами, которые могут быть применены для теплообменников и ци­линдра полости расширения. При выбранных значениях темпера­туры ТЕ на трех графиках проводятся вертикальные линии. Из графиков по точкам пересечения вертикальных линий с сетками кривых для выбранных значений отношений мертвого объема можно определить соответствующие оптимальные значения фазового угла а и отношения вытесняемых объемов k. Аналогичным образом может быть определено и значение параметра мощности Р/рмшсУт- По­скольку ТЕ известно, а Тс принимается (значение этой темпера­туры в двигателе с водяным охлаждением приблизительно равно 300 К), то может быть рассчитан и параметр Я/рмакCVT. Таким образом, зная т, X, а и K и используя краткий перечень приведен­ных выше уравнений, можно перейти к непосредственному конструи­рованию двигателя.

Нельзя не отметить, что расчетные данные, полученные для цикла по теории Шмидта, весьма оптимистичны. Как показывает опыт, нельзя ожидать от реального двигателя значений мощности и эффективности, составляющих более 30—40%, предсказываемых по теории Шмидта.

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