Stirling vél - virkar. Lághita Stirling vél (mynd)

Stirling vél, er reglan sem er eðli frábrugðin venjulegum fyrir alla brunahreyfli einu sinni var síðast að keppa. Hins vegar á einhvern tíma gleymt um það. Þar sem þessi mótor er notaður í dag, hvað er reglan um rekstur þess (í greininni er einnig að finna mótor Stirling teikningar sem sýna verk hans), og hvað eru horfur fyrir síðari nota, sjá hér að neðan.

saga

Árið 1816, Robert Stirling í Skotlandi var einkaleyfi hita vél, sem heitir í dag til heiðurs uppfinningamaður hennar. Fyrstu heitt loft vélar voru fundin fyrir hann. En Stirling bætt við tækið hreinni sem í tæknilegu bókmenntum er kallað regenerator eða varmaskipti. Þökk sé honum, aukin afköst hreyfils meðan halda eininguna í hita.

Vél viðurkenndi mest varanlegur gufuvél boði á þeim tíma, þar sem hann hefur aldrei sprakk. Fyrir honum, önnur mótorar slík vandamál kemur oft. Þrátt fyrir snemma velgengni, í byrjun tuttugustu aldar, frá þróun hennar hafnað, eins og það hefur orðið minna hagkvæmar í samanburði við vaxandi síðan aðrar vélar brunahreyfla og rafmótora. Hins vegar Stirling var enn notað í sumum atvinnugreinum.

Ytri brennslu vél

Meginreglan um rekstur allra hita vél er að stór vélrænni sveitir en með köldu samþjöppun í stækkuðu ríkið fyrir gas þarf. Til að sýna fram þessi reynsla er hægt að fara fram með tveimur potta fyllt með köldu og heitu vatni auk flösku. Hið síðarnefnda er dýft í köldu vatni, stinga rör, þá færð yfir í heitt. Þegar gas í glasinu byrjar að framkvæma vélrænni vinnu og gefa frá klónni. Fyrsta ytri brennslu vél byggt á ferlinu alveg. Hins vegar síðar uppfinningamaður ljóst að hitinn er hægt að nota til upphitunar. Þannig árangur hefur aukist umtalsvert. En jafnvel þetta ekki hjálpa vélin að verða útbreidd.

Seinna Erickson, verkfræðingur frá Svíþjóð, bættri hönnun fórnargjöf kæld og hitað gas á stöðugan þrýsting í stað þess að rúmmáli. Þess vegna, a einhver fjöldi eintaka byrjaði að nota fyrir vinnu í námum, á skipum og í prentun. En fyrir áhafnir, voru þeir of þungur.

Ytri brunahreyfla frá Philips

Þessar vélar eru af eftirfarandi gerðum:

• gufu;
• sem gufuhverfillinn;
• Stirling.

Seinni gerðin ekki þróast vegna lítils áreiðanleika og hinir eru ekki hæsta verð samanborið við aðrar gerðir af einingum birtist. Hins vegar, í 1938, Philips hefur aftur vinna. Vélar hafa orðið að nota til að keyra rafala í neelektrofitsirovannyh svæðum. 1945, hafa verkfræðingar fyrirtækisins fann þá annars nota: Ef skaftið að snúast rafmótor, kælingu strokka höfuð kemur að mínus 190 gráður á Celsíus. Þá var ákveðið að nota í kælikerfum batnað Stirling vél.

Meginreglan um rekstur

Aðgerðin á mótor er að starfa á varmafrædilegu lotum, þar sem á sér stað á mismunandi hitastig samþjöppun og stækkun. Þannig vinnslustraumur flæði stjórnun er komið ljóst með því að breyta rúmmál (eða þrýstingi er beitt - fer eftir útfærslu). Þetta er reglan um meirihluta þessara véla, sem getur haft mismunandi hlutverk og hönnun kerfum. Engines má stimpil eða snúningsblandara. Vél með einingum þeirra starfa sem varmadælum, kælir, þrýstingi rafala og svo framvegis.

Að auki eru opin vélhjól, þar flæði reglugerð er innleystur í gegnum lokar. Að þeir eru kallaðir vélar Erickson, auk sameiginlegu Nafn Nafn Stirling. The ICE gagnlegt starf fer fram eftir fyrirfram að þjappa loftinu og eldsneytisspíssa, hita blöndu þá var blandað með brennslu og stækkun.

The Stirling Vélin vinna reglan er sú sama: við lágt hitastig er þjappað, sem eru í aukinni - stækkun. Hins vegar er mismunandi hitun fer fram: hitinn er til staðar frá utan í gegnum strokkvegginn. Því er hann kallaður ytri brennslu vél. Stirling notaði reglubundnu að breyta hitastiginu við tilfærslu stimpla. Last gas færist frá einu hylki hólfinu til annars. Annars vegar, stöðugt lágt hitastig, og hins vegar - hár. Þegar færa til bulla stígandi lofttegund hreyfist úr heitu þess að köldu hola og niður - aftur inn í heitt. Fyrsta gas gefur mikið af hita ísskápinn, og síðan úr hitara fær eins mikið og hann gaf. Milli hitara og ísskápur staðsett regenerator - hola fyllt með efni sem gas gefur frá sér hita. Í hinni flæði regenerator skilar það.

drifefnis kerfinu er tengt með bullu að þjappa gas í kulda og leyfa að stækka í hitanum. Með pressun á lægra hitastig sem gagnlegt starf. Allt kerfið rekur fjórar lotur með hléum hreyfingu. Sveif vélbúnaður tryggir þannig samfellu. Því skarpur mörkin milli stigum hringrás er ekki komið fram, og Stirling vél skilvirkni minnkar ekki.

Með hliðsjón af framangreindu er niðurstaðan sú að vélin er sex strokka ytri hita framboð, þar sem vinna vökva ekki yfirgefa lokað rými og er ekki skipt út. Stirling vél teikningar sýna vel til tækisins og meginreglu þess við notkun.

upplýsingar um starf

Sun, rafmagn, kjarnorku eða einhverju öðru hita uppspretta getur framboð orku í Stirling vél. Meginreglan um rekstur líkama hans er í notkun helíum, vetni, eða loft. Perfect varma hringrás hefur hæsta mögulega skilvirkni frá þrjátíu til fjörutíu prósent. En með árangri regenerator það er hægt að vinna og með meiri skilvirkni. Regeneration, hitunar eða kælingar varmaskiptar veita innbyggður, án þess að vinna olíur. Það skal tekið fram að vélin smurningu þarf mjög lítið. Að meðaltali þrýstingur í hylkinu er yfirleitt frá 10 til 20 MPa. Þess vegna, það þarf framúrskarandi lokunarbúnaðurinn og möguleika á olíu að slá inn vinnustrauminn með því að hólfið.

samanburðarprófanir einkenni

Flestir starfsmenn í dag vélar af þessari gerð með fljótandi eldsneyti. Þannig samfelld þrýstingur auðveldara að stýra, þannig að draga úr losun. Skortur á lokar veitir rólegur aðgerð. The máttur af massa sambærilegri vél með turbocharging, sérstakur kraftur fæst á framleiðsla er jafn vísitölu dísel eining. Hraðinn og tog eru óháð hvert öðru.

Kostnaður við vél framleiðslu er miklu hærri en innri brennslu vél. En það kemur í ljós hið gagnstæða hlutfall í rekstri.

kostir

Hvaða módel af Stirling vél hefur marga kosti:

• Skilvirkni á nútíma hönnun getur verið allt að sjötíu prósent.
• Í vél með hár kviknar kerfi, camshaft og lokar. Það þarf ekki að aðlaga á öllu tímabilinu í rekstri.
• Stirling hefur ekki sprenging í innri brennslu vél, sem er mikið álag á sveifarás, legur og tengja stangir.
• Eins og þeir hafa ekki þessi áhrif, að segja að "vélin tafðist."
• Þökk sé einfaldleika sínum í tækinu getur verið rekið í langan tíma.
• Það er hægt að keyra á tré og kjarnorku og önnur tegund af eldsneyti.
• Brennsla fer fram utan mótor.

annmarkar

• Helstu gallar hönnun er neysla þess efnis.
• Vinnslustraumurinn sem á að kæla, vegna þess hvað mál eru verulega aukin.
• Fyrir ís með jöfnum einkenni nauðsynlegt að nota hár þrýstingur.
• Með því að vinna á líkama hita er til staðar í gegnum vegg á varmaskipti, þar sem takmarkað varmaleiðni.
• Til að breyta hreyfilafl, að breyta hljóðstyrk the forðatanki, að meðaltali þrýsting vinnslustraumefnisms, áfanga hornið milli útskiptilausnar og stimpla.

umsókn

Eins og er, Stirling vél rafall notað á mörgum sviðum. Það er fjölhæfur uppspretta raforku í ísskáp, dælur, kafbátum og sól virkjana. Það er með því að nota ýmsar tegundir eldsneytis er möguleiki á víðtækri notkun þess.

endurfæðingu

Þessar vélar tók aftur að vaxa þökk sé Philips. Í miðri tuttugustu öld hefur undirritað samning General Motors. Hún stýrði þróun á Stirling til notkunar í rými og neðansjávar tæki, skip og bíla. Eftir þeim önnur fyrirtæki frá Svíþjóð, Bandaríkin Stirling, tók þátt í þróun þeirra, þar á meðal hugsanlega nota í fólksbílum.

Í dag línuleg Stirling vél er notuð á Subsea innsetningar, Cosmic og sól tæki. Mikill áhugi á henni stafar vegna mikilvægi málefnum umhverfismál, sem og stjórn hávaða. Í Kanada og Bandaríkjunum, Þýskalandi og Frakklandi og Japan eru virkir að reyna að þróa og bæta nýtingu þess.

framtíðin

Augljós kostur sem hefur stimpla og hringtorg vél af Stirling samanstendur í langan endingartíma, notkun mismunandi eldsneyti, lágmark hávaði og litlum eituráhrifum, gerir það mjög efnilegur innri brennslu vél fyrir bakgrunn. Hins vegar, í ljósi þess að innri brennslu vél á öllum tímum til að bæta, það geta ekki vera auðveldlega vísað frá. Engu að síður, þetta er vél í dag occupies leiðandi stöðu, og taka þá í náinni framtíð hyggst ekki.