ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Принцип работы двигателя из "Двигатели Стирлинга " Принцип работы двигателя Стирлинга легче понять, если его сравнить с принципом работы двигателя внутреннего сгорания. [c.6] Этот же принцип сжатия определенного количества рабочего тела при низкой температуре и расширения его при более высокой температуре лежит в основе рабочего процесса двигателя Стирлинга. Однако в двигателе Стирлинга теплота подводится к рабочему телу извне, в простейшем случае через стенку цилиндра. [c.7] Для объяснения принципа работы двигателя Стирлинга воспользуемся рис. 3. Примем, что в цикле участвует 1 кг рабочего тела и утечки отсутствуют. Процесс сжатия (рис. 3, а) начинается в момент, когда объем цилиндра Уа=Утш, давление в нем равно атмосферному ра = Ро), а температура Та Т2. [c.7] В процессе охлаждения (рис. 3, г) теплота Q2 мгновенно отводится от рабочего тела через стенку цилиндра. При этом давление в цилиндре падает. Теоретически температура изменяется при охлаждении скачком от Тъ = Тг ао Та, а объем остается постоянным 1 6= Ка= onst. Тогда в конце процесса охлаждения в точке а температура Та, давление ра .рь и объем Уа=Уь Уш х. Таким образом, рабочее тело вернулось в исходное состояние. [c.8] Полезная работа, произведенная в цикле, пропорциональна площади a zba. При таком способе реализации цикла Стирлинга она мала и к. п. д. двигателя низкий, так как повторное нагревание и охлаждение рабочего тела сопровождаются значительными потерями теплоты. [c.8] Полезная работа за цикл может быть увеличена путем повышения начального давления цикла Ра. При этом, чтобы избежать большого одностороннего силового воздействия на поршень и уменьшить работу, затрачиваемую на сжатие рабочего тела, необходимо также увеличить давление под поршнем. Это давление может быть поддержано примерно постоянным и равным начальному давлению заполнения в системе путем введения закрытого буферного пространства. [c.8] двигателя можно увеличить, если видоизменить конструкцию так, чтобы температура стенки цилиндра не изменялась с изменением температуры рабочего тела. [c.8] В этой модифицированной конструкции холодное рабочее тело сжимается рабочим поршнем 2, движущимся влево (рис. 4, а), а вытеснительный поршень 1 в это время остается неподвижным. Затем вытеснительный поршень при неподвижном рабочем поршне начинает двигаться вправо, переталкивая газ в горячую полость над вытеснительным поршнем через нагреватель я (рис. 4,6). При расширении нагретого газа рабочий и вытеснительный поршни движутся вместе вправо (рис. 4, в), причем работу совершает только рабочий поршень, так как давление газа с обеих сторон вытеснительного поршня приблизительно одинаково. Когда вытеснительный поршень при неподвижном рабочем поршне возвращается влево, перемещая газ в холодную полость под вытеснительным поршнем через охладитель о, происходит отдача теплоты холодному источнику (рис. 4, г). Однако и в этой модифицированной конструкции происходит излишняя потеря теплоты при перетекании рабочего тела из горячей полости в холодную. [c.9] Двигатель может иметь буферную полость 3 и уплотнение 4, отделяющее буферную полость от внешней среды. [c.10] Вернуться к основной статье