ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Предварительный этап проектирования двигателей Стирлинга из "Двигатели Стирлинга " Данное уравнение дает приблизительные результаты оно может быть преобразовано к безразмерному виду P/ pfVo) = onst и определено как число Била. Установлено, что это уравнение в определенной степени справедливо для двигателей Стирлинга всех типов и уровней мощностей — от свободнопоршневых до двигателей с различными механизмами передачи движения. [c.57] Очевидно, что области применения такой простой зависимости, какой является число Била, ограничены. Тем не менее оно позволяет проводить оценочные расчеты для вновь разрабатываемых машин и .быть полезным для начинающих работать в этой области. [c.58] Очевидно, что такое низкое значение мощности указывает на нецелесообразность описанных вариантов. Кроме того (и это вполне вероятно), мощность механического трения может превышать эффективную мощность двигателя в этом случае вращение вала двигателя невозможно. [c.58] Эффективный КПД двигателя. Аналогичное приближенное выражение может быть определено и для эффектиБного КПД двигателя. В большинстве случаев его значение составляет приблизительно 50 % термического КПД цикла Карно. Наибольшее значение в от- дельных случаях может превышать 60 %, а наименьшее составляет 30—40 % термического КПД цикла Карно. Вследствие постоянного усовершенствования конструкции двигателей и снижения производственных затрат во всех случаях необходимо более осторожно подходить к опенке эффективности двигателей. [c.59] Полученное значение принято считать достаточно высоким оно достигается путем тщательного проектирования конструкции двигателя. В большинстве случаев, особенно на начальных этапах проектирования двигателя Стирлинга, его эффективный КПД обычно составляет половину или даже меньшую часть указанного значения. В отдельных случаях эффективный КПД может быть равен и 30 %. [c.59] Рассмотренные выше приближенные методы расчета эффективных значений мощности и КПД пригодны лишь для их предварительной оценки. И тем не менее они позволяют получить ориентировочное представление об основных параметрах двигателя, которые могут быть полезными при обсуждении новых, еще неизвестных конструкций. [c.59] Степень сжатия. Независимо от компоновочных схем двигателей Стирлинга повышение в них степени сжатия Кшах/ тш 2,5 вызывает серьезные затруднения. Работы в этом направлении связаны с ростом внутреннего объема теплообменников, приводящ,им к неадекватному изменению поверхности теплообмена и увеличению гидравлического сопротивления. [c.60] Из-за низкой степени сжатия отношение Рт ц1рт л в двигателях Стирлинга по сравнению с ДВС также мало лишь в редких случаях ртах рт п 2. Диапазон изменения давления в двигателях очень незначителен, а само изменение давления происходит, по-видимому, по синусоидальному закону. Это имеет важное значение для конструкции двигателя и, в частности, для работы коленчатого вала и подшипников. [c.60] Рассмотрим уровни давления в двигателе Стирлинга. Если предположить, что минимальное давление рабочего тела в двигателе равно 0,1 МПа, а рт х/ршп. =2, то максимальное и среднее давления составляют соответственно 0,2 и 0,15 МПа. При увеличении минимального давления до 10 МПа максимальное давление (в первом приближении) равно 20 МПа, а среднее — 15 МПа. Из сравнения видно, что диапазон изменения давления повышается (в МПа) от 0,2 — 0,1 0,1 МПа до 20 — 10 = 10 МПа, а уровень среднего давления увеличится хоответственно с 0,15 до 15 МПа. Так как работа, производимая двигателем, прямо пропорциональна диапазону изменения давления и зависит от его абсолютных уровней, то для повышения эффективной мощности двигателя необходимо увеличить максимальное и минимальное давления в цикле. [c.60] Работа двигателя определяется средним давлением рабочего тела, а расчет цилиндров проводится по максимальному давлению. Для отношения давлений Ршах/Ртш —2 можно принять, что / п1ах = -=(4/3) Лер. [c.60] Вернуться к основной статье