ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные конструктивные параметры из "Двигатели Стирлинга " Оптимизация конструктивных параметров. Из приведенных выше уравнений для цикла Шмидта очевидно, что полезная мош ность за цикл и тепловые нагрузки на теплообменники, определяемые в зависимости от обш его вытесняемого объема Ут, есть линейные функции частоты вращения вала двигателя п, давления рабочего тела Ртах и габаритных размеров двигателя. Влияние же четырех основных параметров т, а и X на характеристики двигателя менее очевидно. Следует отметить, что существует неопределенность при выборе комбинаций рассматриваемых четырех параметров для получения оптимальных характеристик двигателя. Это является очень важным обстоятельством, так как указанные параметры должны определяться на стадии конструкторской проработки и, за исключением параметра т, изменить их можно только путем изменения самой конструкции двигателя. [c.74] Влияние на параметр мощности Р рт хУт) каждого из четырех параметров т, / , X и а при условии постоянства трех остальных показано на рис. 3.9—3.12. На рис. 3.9 показано влияние отношения температур на параметр мощности для различных температур полости расширения Те, диапазон которых находится как выше, так и ниже температуры полости сжатия Тс = 300 К (а = 90°, к =0,8 X = 1,0). Поэтому приведенная зависимость справедлива как для двигателя, так и для холодильной машины. При температуре Те Тс параметр мощности положителен и плавно возрастает с увеличением температуры в полости расширения. При Те Тс двигатель работает как холодильная машина, а с уменьшением температуры в полости расширения мощность, необходимая для ее привода, постепенно возрастает. Очевидно, что мощность двигателей можно увеличить применением для цилиндра полости расширения и теплообменников высокотемпературных материалов (в холодильной машине необходимо стремиться к достижению минимально возможной температуры охлаждения). [c.74] Зависимости относительного мертвого объема X = Уг 1Уе от параметра мощности при постоянных т, и а приведены на рис. 3.11. Вывод из рассмотрения этого очевиден с увеличением мертвого объема свыше определенного минимального значения параметр мощности уменьшается. Мертвый объем должен быть по возможности минимальным. [c.75] Влияние фазового угла а на мощность цикла при постоянных т, /г и а показано на рис. 3.12. Параметр мощности особенно чувствителен к изменению фазового угла а в диапазоне 60—120°. Для принятых условий оптимальное значение параметра мощности находится в диапазоне а = 90-г-115°. [c.75] В качестве примера на рис. 3.14 приведены рабочие диаграммы для оптимальных комбинаций фазовых углов а и отношений вытесняемых объемов к при постоянных значениях т и X. Для всех трех случаев давление выражено в долях его максимального значения в цикле, что позволяет осуществить сравнение рассматриваемых диаграмм. Аналогичным образом для всех трех случаев максимальное значение общего внутреннего объема принято одинаковым и равным произвольно выбранному значению 4,6. Для каждого случая крайние левые диаграммы относятся к рабочим диаграммам полости расширения, средние — к полости сжатия, а крайние правые — к общему внутреннему объему. [c.76] Аналогичные сравнения для криогенных газовых машин были проведены Уокером в 1962 г. Использование параметра холодопроизводительности QE/(pmaxV 7) для изучения оптимизации является предпочтительным, так как этот параметр при заданных размерах и массе определяет компоновку машины с максимальной холодо-производительностью. [c.78] Вернуться к основной статье