Машины, работающие по циклу Стерлинга

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 по отно­шению ко всем остальным; имеется лишь ряд определяющих фак­торов, указывающих на предпочтительный выбор одноцилиндровых машин вытеснительного типа, большей частью небольших по габа­ритам; выбор может колебаться между многоцилиндровыми, ском­понованными из одноцилиндровых машин вытеснительного типа с общим коленчатым валом, и многоцилиндровыми типа Рини или Финкельштейна.

Одним из важных факторов, указывающих на преимущества ма­шин вытеснительного типа над многоцилиндровыми машинами, является то, что для них относительно легче разрешается вопрос об уплотнениях элементов, движущихся возвратно-поступательно. Для всех машин требуются по крайней мере по два уплотнения. На каждый поршень для указанных на рис. 6-1 трех машин тре­буется по одному уплотнению: два уплотнения в двухпоршневой машине и по одному на каждую машину вытеснительного типа. Кроме того, для машин вытеснительного типа требуется дополни­тельное уплотнение для штока вытеснителя, поскольку в первом варианте машины шток проходит через рабочий поршень, а во вто­ром — выходит за пределы нижней части вытеснительного цилин­дра. Уплотнение для штока вытеснителя менее важно по сравнению с уплотнением рабочего поршня, что определяется меньшими утеч­ками рабочего тела и меньшим трением. По-видимому, это является основным преимуществом машин вытеснительного типа, поскольку проблема уплотнений движущихся возвратно-поступательно эле­ментов чрезвычайно трудна, в особенности при использовании иных рабочих тел, чем воздух. Преимущество машин вытеснительного типа еще и в том, что общая масса их поступательно-движущихся узлов меньше, чем в многоцилиндровых машинах. Это облегчает балансировку и снижает проблему вибрации. Вытеснитель не про­изводит работы, на него действуют лишь газовые силы давления, возникающие из-за наличия гидравлического сопротивления, и силы инерции. Поэтому конструктивно он может быть выполнен более легким с соответственно менее массивными штоком, травер­сами и подшипниками, что приводит к значительной экономии в массе и снижению механических потерь.

Выходная мощность двигателя (в первом приближении) линейно зависит от давления рабочего тела. Поэтому повышение удельной мощности двигателя непосредственно связано с увеличением да­вления рабочего тела. Для небольших двигателей выгоден картер под давлением. Это не только уменьшает нагрузку на поступатель­но-движущиеся уплотнения, но и снижает требования к прочности, предъявляемые к узлам поршня, шатуна и подшипников. Это ре­зультат того, что при использовании картера под давлением дей­ствующий на поршень перепад давления уменьшается до рцил — ркар вместо рцил — рахм при атмосферном давлении в картере. Вслед­ствие этого может быть снижена масса двигателя и уменьшены ме­ханические потери в подшипниках и уплотнениях. Эти выгоды ком­пенсируются повышенными требованиями к прочности конструкции картера, поскольку в этом случае он представляет собой некую ем­кость под давлением, а при необходимости вывода коленчатого вала из картера требуется по крайней мере еще одно динамическое уплот­нение.

Проблема уплотнения вращающегося вала относительно проще по сравнению с проблемой уплотнения поступательно движущегося поршня, и она может быть разрешена путем размещения электро­двигателя или электрогенератора внутри самого картера; однако для двигателя с высоким давлением рабочего тела такое решение может привести к значительным «вихревым» потерям.

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