ХОЛОДИЛЬНЫЕ МАШИНЫ[6]
Двигатели Стирлинга хорошо работают и в режиме холйдиль - ных машин. Эти возможности-были впервые выявлены еще в 1834 г. .Джоном Хершелем (John Hersehel), а в 1876 г. Александр Кирк (Alexander …
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАБОТЫ РЕГЕНЕРАТОРА
Наиболее исчерпывающий материал по тепловым регенераторам приводится в работе Джекоба (Jakob), содержащей переработанные классические работы Хаузена (Hausen, 1929, 1931 гг.), Нуссельта (Nusselt, 1927 г.), Шумана (Schumann, 1932 г.) и Анзелиуса …
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 …
ПРИМЕНЕНИЕ МАШИН, РАБОТАЮЩИХ ПО ЦИКЛУ СТИРЛИНГА
Для определения потенциальных возможностей машин Стирлинга необходимо рассмотреть их достоинства и недостатки.
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 …
Привод электрогенераторов в ядерных энергетических установках
Идея использования очень больших двигателей Стирлинга, возможно, типа Рини, как преобразователей тепловой энергии на базовых атомных электростанциях мощностью в несколько мегаватт была рассмотрена в общих чертах Брэдли (Bradley), сотрудником ядерных …
ИДЕАЛЬНЫЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ
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 …
РАБОЧИЕ УСЛОВИЯ
Работа регенератора может рассматриваться при. различных условиях, но обычно наибольший интерес представляет циклический режим его работы. Этот режим характеризуется тем, что в результате повторяющегося нагревания и охлаждения в течение постоянного …
ЦИКЛ ШМИДТА
Классический анализ работы двигателей Стерлинга 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 …
ДОСТОИНСТВА
К положительным сторонам двигателей Стирлинга могут быть отнесены следующие: двигатели Стирлинга работают без шума и вибраций; при сжигании любого вида топлива степень загрязнения окружающей среды низка; в двигателях возможно использование …
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 Стирлингом в …
Универсальные энергетические системы
Универсальные энергетические системы представляют собой механические агрегаты, которые, будучи снабжены топливом, воздухом и водой, могут обеспечить все энергетические потребности, включая кондиционирование воздуха, выработку электроэнергии, получение горячей и холодной воды. Для …
ЦИКЛ СТИРЛИНГА
Цикл Стирлинга, приведенный отношениях более простым, чем 27 А) Полость Регенератор Полость расширения Г сжатия На рис. 2-3, является в некоторых цикл Карно. Рассмотрим цилиндр, имеющий два противоположно расположенных поршня …
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Результаты расчетов регенераторов, удовлетворяющих вышеизложенным условиям, Могут быть представлены различными зависимостями. Представляет интерес ряд кривых, полученных Хаузе- Ном, приведенных на рис. 7-7. Их можно дополнить аналогичными кривыми, рассчитанными Джонсоном, Саундерсом …
ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ
Объем полости расширения Ve = - Ј-VB(l+cosO>).- (4-1) 2 Заказ № 1035 33 Объем полости сжатия Vc = - jVc[l+cos(<b~a)] = -~kVE[l+cos{(b~-a). (4-2) Мертвый объем, т. е. общий постоянный объем …
НЕДОСТАТКИ
Основными недостатками машин Стирлинга являются их сложность и высокая стоимость усовершенствованных вариантов. Более простые варианты двигателей дешевле, но имеют меньшие, чем у двигателей внутреннего сгорания, эффективный к. п. д. и …
Двухцилиндровые машины вытеснительного типа
Первой двухцилиндровой машиной была (несомненно) машина двойного действия, построенная в 1827 г. Робертом и Джеймсом Стерлингами (рис. 6-4). Машина несколько лет проработала в литейной в г. Данди, но впоследствии из-за …
СВОБОДНОПОРШНЕВЫЕ ДВИГАТЕЛИ БИЛА
Большие перспективы применения имеют свободнопоршневые двигатели, изобретенные профессором Билом из университета штата Огайо. Эти двигатели самозапускающиеся, с необычными характеристиками, отличающимися от характеристик одноцилиндровых двигателей с кривошипно-шатун - ным механизмом; кроме …
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, …
ПРИМЕНЕНИЕ ТЕОРИИ К РЕГЕНЕРАЦИИ В МАШИНАХ СТИРЛИНГА
Вышеизложенная теория работы регенератора была вначале развита для ожижительных и газоразделительных установок, а также для воздухоподогревателей котлоагрегатов. Эти установки громоздки, в них обычно используются два регенератора: один для нагрева, другой …
Полость сжатия
Изменение объема в полости сжатия определяется уравнением L/c = - i-ЈVE[l+cos((I>-a)]. (4-18) С помощью аналогичных преобразований можно получить в соответствующем виде выражения для давления и объема; следовательно, отводимая теплота из …
ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ
Новейший усовершенствованный двигатель Стирлинга — продукт совместных усилий многих областей техники. Исследовательская лаборатория фирмы «Филипс», вероятно, единственная в мире, объединяющая передовую технологию с дальновидностью руководства, что йозволяет ей длительное время …
Многопоршневые машины
Многопоршневые машины Стирлинга могут быть разделены на четыре большие группы: 1) Поршневые; 2) Ротационные; 3) Сильфонные и диафрагменные; 4) Свободнопоршневые. Наиболее известными считаются поршневые машины, подразделяющиеся на одностороннего (простого) и …
ГИБРИДНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ СО СВОБОДНЫМ ВЫТЕСНИТЕЛЕМ И КРИВОШИПНО-ШАТУННЫМ ПРИВОДОМ РАБОЧЕГО ПОРШНЯ
Исследования свободнопоршневых двигателей Била стимулировали изобретение в университете Калгари гибридной машины со свободным вытеснителем и кривошипно-шатунным приводом рабочего поршня. Свободнопоршневые двигатели заманчивы своей простотой. Однако если они не предназначены для …
ЦИКЛ СТИРЛИНГА ДЛЯ ТЕПЛОВОГО ДВИГАТЕЛЯ
Ранее было отмечено, что подвод теплоты в цикле осуществляется при некоторой высокой температуре Тмакс. Часть теплоты превращается в работу, а часть отводится при низкой температуре Тмнн. Описанный выше цикл относится …
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ
Опубликованных сообщений о влиянии несовершенной регенерации на характеристики машин, работающих по циклу Стирлинга, или об экспериментальных исследованиях регенераторов, проведенных при условиях, близких к их работе в реальных машинах, по-видимому, очень …
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 …
Рефрижераторные установки
Машины Стирлинга могут обеспечить охлаждение на любом температурном уровне в диапазоне от температуры окружающей среды до уровня, близкого к абсолютному нулю. Они с успехом работают в криогенных рефрижераторных установках при …
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 …
ДВУХКОМПОНЕНТНЫЕ ДВУХФАЗНЫЕ РАБОЧИЕ ТЕЛА
Как одна из возможностей повышения давления для увеличения удельной мощности двигателя в университете Калгари исследовалось двухкомпонентное двухфазное рабочее тело. Из анализа, проведенного ранее по теории Шмидта, ясно, что одним из …
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 …
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО КОНСТРУКЦИИ РЕГЕНЕРАТОРА
При отсутствии достаточно хорошей теории ниже дается лишь несколько полезных советов по конструированию регенераторов. Их ни в коей мере нельзя принимать за основные правила. Конструктор регенератора должен попытаться решить проблему …
