VormingWetenskap

Stirling enjin - werkbeginsel. Die lae-temperatuur Stirling enjin (foto)

Stirling enjin, die beginsel van wat kwalitatief anders as die gewone vir al die binnebrandenjin, een keer was die laaste om te kompeteer. Maar op 'n sekere tyd vergeet. As hierdie motor vandag gebruik word, wat is die beginsel van die operasie (in die artikel kan ook gevind dat die motor Stirling tekeninge wat sy werk te demonstreer), en wat is die vooruitsigte vir toekomstige gebruik, sien hieronder.

storie

In 1816, Robert Stirling in Skotland gepatenteer hitte-enjin, met die naam van vandag ter ere van sy uitvinder. Die eerste warm lug enjins is uitgevind voor hom. Maar Stirling by die toestel skoner dat in die tegniese literatuur 'n regenerator of 'n hitteruiler genoem. Te danke aan hom, verhoog enjinverrigting terwyl die hou van die eenheid in die hitte.

Enjin erken mees duursame stoomenjin beskikbaar by die tyd, aangesien hy nooit ontplof. Voor hom, ander motors so 'n probleem kom dikwels voor. Ten spyte van die vroeë sukses, in die vroeë twintigste eeu, van die ontwikkeling daarvan gedaal, as dit geword het minder koste-effektiewe in vergelyking met die opkomende dan ander binnebrandenjins en elektriese motors. Maar Stirling nog gebruik in sommige bedrywe.

Eksterne binnebrandenjin

Die beginsel van werking van al die hitte-enjins is dat die groot meganiese kragte as met 'n koue kompressie in die uitgebreide staat vir die gas wat nodig is. Om aan te toon hierdie ervaring kan met twee potte gevul met koue en warm water, sowel as 'n bottel te voer. Laasgenoemde is gedoop in koue water, prop buis, dan oorgedra word na 'n warm. Wanneer die gas in die bottel begin om meganiese werk te verrig en na buite die prop. Eerste eksterne binnebrandenjin gebaseer op die proses heeltemal. Maar besef later die uitvinder dat die hitte kan gebruik word vir verhitting. So, het die prestasie aansienlik toegeneem. Maar selfs dit het nie help om die enjin aan wydverspreid.

Later Erickson, 'n ingenieur van Swede, verbeterde ontwerp offer afgekoel en verhit gas by konstante druk in plaas van volume. As gevolg hiervan, baie kopieë begin om gebruik te word vir werk in die myne, op skepe en in druk. Maar vir die spanne, was hulle te swaar.

Eksterne binnebrandenjins van Philips

Hierdie motors is van die volgende tipes:

  • stoom;
  • die stoomturbine;
  • Stirling.

Laasgenoemde tipe nie ontwikkel as gevolg van die lae betroubaarheid en die ander is nie die hoogste prys in vergelyking met ander vorme van eenhede verskyn. Maar in 1938, Philips het werk hervat. Enjins gebruik het om kragopwekkers te ry in neelektrofitsirovannyh gebiede geword. In 1945, het ingenieurs die maatskappy se bevind dat hulle anders gebruik: indien die skag na 'n elektriese motor draai, die afkoeling van die silinderkop kom by minus 190 grade Celsius. Dan is daar besluit om gebruik te word in verkoeling stelsels verbeter Stirling enjin.

beginsel van werking

Die optrede van die motor is om te werk op die termodinamiese siklusse, in wat voorkom by verskillende temperature kompressie en uitbreiding. So het die werkende vloeistof vloei regulasie gerealiseer deur wisselende die volume (of druk - afhangende van die model). Dit is die beginsel van die meerderheid van hierdie masjiene, wat verskillende funksies en ontwerp skemas kan hê. Enjins kan resiprokerende of roterende. Masjiene met hul eenhede te werk as hitte pompe, coolers, druk kragopwekkers en so aan.

Daarbenewens is daar is oop-siklus enjins, waar vloei regulasie is gerealiseer deur die kleppe. Dat hulle enjins Erickson genoem, behalwe die algemene naam van die naam van Stirling. Die ICE nuttige werk is uit na pre-comprimeren die lug en brandstof inspuiting, verhitting van die gevolglike mengsel is gemeng met verbranding en uitbreiding gedra.

Die enjin werkbeginsel Stirling is dieselfde: teen 'n lae temperatuur saamgepers, en teen 'n hoë - uitbreiding. Dit is egter verskillende verwarming uitgevoer: die hitte verskaf van buite deur die silinder muur. Daarom is hy 'n eksterne binnebrandenjin genoem. Stirling gebruik die periodieke temperatuur verandering met die verplasing suier. Laaste gas beweeg van die een silinder kamer na 'n ander. Aan die een kant, voortdurend lae temperatuur, en aan die ander kant - 'n hoë. Wanneer die verskuiwing van die suier opwaarts gas beweeg van die warm om die koue holte en af - terug in die warm. Eerste gas gee 'n baie hitte die yskas, en dan vanaf die verwarmer ontvang soveel as wat hy het. Tussen die verwarmer en 'n yskas geleë regenerator - 'n holte gevul met 'n materiaal wat gas gee hitte af. In die omgekeerde vloei regenerator terugkeer nie.

dryfmiddel stelsel is verbind met 'n suier comprimeren die gas in die koue en laat om uit te brei in die hitte. Deur kompressie teen 'n laer temperatuur die nuttige werk. Die hele stelsel loop vier siklusse met intermitterende beweging. Slingermeganisme verseker dus kontinuïteit. Daarom is skerp grense tussen die fases van die siklus nie waargeneem word, en die Stirling enjin doeltreffendheid verminder nie.

Met inagneming van die bogenoemde, die gevolgtrekking is dat die enjin is 'n suier enjin met 'n eksterne hitte verskaf, waarin die werkende vloeistof die ingeslote ruimte nie verlaat en is nie vervang word nie. Stirling enjin tekeninge illustreer goed die toestel en die werksbeginsel.

besonderhede van die werk

Sun, elektrisiteit, kernkrag of enige ander hitte bron kan energie te voorsien in die Stirling enjin. Die beginsel van werking van sy liggaam is in die gebruik van helium, waterstof, of lug. Perfect hitte siklus het die maksimum moontlike doeltreffendheid van 30-40 persent. Maar met 'n doeltreffende regenerator dit kan werk en met 'n hoër doeltreffendheid. Wedergeboorte, verhitting en verkoeling hitteruilers voorsien gebou, sonder om te werk olies. Dit sal opgemerk word dat die enjin smeer moet baie min. Die gemiddelde druk in die silinder is gewoonlik 10-20 MPa. Daarom is dit vereis 'n uitstekende verseëling stelsel en die moontlikheid van olie wat in die werk kamer.

vergelykende eienskappe

Die meeste werkers vandag enjins van hierdie tipe te gebruik vloeibare brandstof. So maklik beheer deurlopende druk en sodoende die uitstoot vermindering. Die afwesigheid van kleppe voorsien stille werking. Die krag van massa vergelykbaar enjin met turbo, die spesifieke krag verkry by die uitset is gelyk aan die indeks van die diesel-eenheid. Die spoed en wringkrag is onafhanklik van mekaar.

Die koste van die enjin produksie is baie hoër as die binnebrandenjin. Maar dit blyk die teenoorgestelde koers in die operasie.

voordele

Enige model van die Stirling enjin het baie voordele:

  • Doeltreffendheid by moderne ontwerp kan tot sewentig persent.
  • In die enjin het 'n hoë ontstekingstelsel, 'n nokas en die kleppe. Dit hoef nie tydens die hele tydperk van die operasie word aangepas.
  • Stirling het nie die ontploffing in die binnebrandenjin, wat is 'n swaar las op die krukas, laers en sluit ringe.
  • As hulle nie dien effekte het, sê dat "die enjin oorreed."
  • Danksy die eenvoud van die toestel kan uitgevoer word vir 'n lang tyd.
  • Dit kan uitgevoer word op hout, en kern en enige ander tipe van brandstof.
  • Verbranding plaasvind buite die motor.

tekortkominge

  • Die grootste nadeel van die ontwerp is die verbruik van materiale.
  • Die werkende vloeistof word afgekoel, as gevolg van wat die afmetings aansienlik verhoog.
  • Vir ICE met gelyke eienskappe wat nodig is om 'n hoë druk gebruik.
  • Deur die werk van die liggaam hitte verskaf deur die muur van die hitteruiler, waarin die beperkte termiese geleidingsvermoë.
  • Om die verandering enjinkrag, verander die volume van die buffer tenk, die gemiddelde druk van die werkende vloeistof, die fasehoek tussen die displacer en suier.

aansoek

Op die oomblik is die Stirling enjin kragopwekker gebruik in baie gebiede. Dit is 'n veelsydige bron van elektriese energie in yskaste, pompe, duikbote en sonkrag plante. Dit is deur die gebruik van verskillende tipes van brandstof is daar 'n moontlikheid van die wydverspreide gebruik.

wedergeboorte

Hierdie enjins weer begin om dankie te groei tot Philips. In die middel van die twintigste eeu het dit 'n ooreenkoms General Motors onderteken. Sy het die ontwikkeling van Stirling vir gebruik in die ruimte en onderwater toestelle, skepe en motors. Na hulle ander maatskappy uit Swede, die Verenigde Stirling, betrokke geraak in hul ontwikkeling, insluitende die moontlike gebruik in passasiersmotors.

Vandag lineêre Stirling enjin gebruik op onderzeese installasies, kosmiese en sonkrag toestelle. Van groot belang om dit word veroorsaak as gevolg van die toepaslikheid van die kwessies van agteruitgang van die omgewing, asook geraas beheer. In Kanada en die Verenigde State van Amerika, Duitsland en Frankryk, en Japan is aktief op soek na die ontwikkeling en die gebruik daarvan te verbeter.

die toekoms

Ooglopende voordele wat 'n suier en het 'n roterende enjin van die Stirling bestaan in 'n lang lewe, die gebruik van verskillende brandstowwe, lae geraas en 'n lae toksisiteit, maak dit 'n baie belowende binnebrandenjin vir agtergrond. Maar, gegewe die feit dat die binnebrandenjin te alle tye te verbeter, dit kan nie maklik van die hand gewys. In elk geval, dit is die enjin vandag beslaan 'n leidende posisie, en neem hulle in die nabye toekoms is nie van plan om.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 af.birmiss.com. Theme powered by WordPress.