ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Рабочее тело из "Двигатели Стирлинга " Несмотря на убедительность приведенных на рис. 3.13 диаграмм, легко представить, что существует бесконечное множество различных сочетаний конструктивных параметров. Поиск вариантов оптимальных сочетаний параметров —трудоемкий процесс. Для преодоления указанных трудностей строят обобщенные графики, подобные тем, что приведены для двигателей (рис. 3.15) и для холодильных машин (рис. 3.16). Оптимальные значения параметра мощности Рщах представлены на рис. 3.15. [c.78] Работу по определению координат вершин поверхностей для любых постоянных значений т и X и при начальных параметрах а и k выполняли с применением самооптимизирующей ЭЦВМ по программе, созданной с использованием метода наибыстрейшего спуска, описанного Уокером в 1962 г. [c.78] Рассчитанные данные, полученные для цикла Шмидта, весьма оптимистичны. Как показывает опыт, мощность и эффективность реального двигателя составляет не более 30—60 % значений, предсказываемых по теории Шмидта. [c.80] В теории Шмидта физические свойства рабочего тела не рассматриваются, за исключением идеального газа, подчиняющегося характеристическому газовому уравнению состояния рУ — ЯТ. Допущения, на которых основана теория Шмидта, подразумевают использование идеализированного рабочего тела со свойствами, не встречающимися в природе. Предположение об отсутствии гидравлического сопротивления осуществимо только в том случае, если рабочее тело имеет нулевую вязкость. Аналогично идеальная регенерация и изотермичность процессов сжатия и расширения могут быть достигнуты только в том случае, если рабочее тело обладает нереальными значениями удельной теплоемкости и теплопроводности. [c.80] Для практических целей интерес представляют только три рабочих тела — воздух, гелий и водород. Воздух наиболее доступен. Гелий и водород представляют интерес с точки зрения своих термодинамических свойств (высокие коэффициенты теплоотдачи, обеспечение течения газа с относительно низкими гидравлическими потерями). [c.80] Двигатели, в которых рабочим телом является воздух, не могут иметь такие высокие коэффициенты тепломассообмена, как в случае применения водорода или гелия. Обычно подобные двигатели имеют большие размеры, малую удельную мощрюсть и низкий КПД. Однако рабочее тело в них может быть пополнено атмосферным воздухом. Затруднений в выборе уплотнений и конструкционных материалов для них практически не существует. Поэтому эти двигатели имеют простую конструкцию, низкую стоимость и высокую надежность. Двигатели, работающие на воздухе, имеют низкие характеристики и не могут составить конкуренцию ДВС ни в случае применения их в транспортных системах, ни в других характерных для них областях. Однако существует настоятельная и все увеличивающаяся потребность в двигателях малой мощности (менее 1 кВт) и высокой надежности (со средними характеристиками), способных длительное время работать автономно (свыше одного года) и использовать природное топливо или радиоизотопные источники энергии. Такие двигатели необходимы для систем навигации, метеорологии и дальней связи, где они могут быть использованы в качестве приводов для электрогенераторов. Требованиям таких систем отвечают двигатели Стирлинга, работающие на воздухе. [c.81] В будущем возможно применение и других рабочих тел. В настоящее время представляют интерес химически реагирующие и двухфазные, двухкомпонентные рабочие тела, о которых будет изложено в гл. 6. [c.82] Вернуться к основной статье