Размеры двигателя Стирлинга основные

При оценке возможности использования двигателя Стирлинга для конкретной практической задачи часто (хотя и не всегда) требуется определить его компактность. Тем не менее всегда полезно иметь представление о размерах двигателя в целом и его основных узлов. Для различных видов теплового двигателя часто имеется возможность оценить типичную величину выходной мощности на единицу объема цилиндра. Однако, поскольку выходная мощность двигателя Стирлинга существенно зависит от давления цикла, невозможно назвать типичное числовое значение. Кроме того, рассматриваемый двигатель может ыть машиной простого или двойного действия. Однако соотношение Била позволяет оценить размеры двигателя для конкретных значений отношения температур, давления и скорости вращения вала, если задана требуемая мощность. Разумеется, возможно множество различных комбинаций, но соотношение настолько просто, что можно получить ответ даже при отсутствии каких-либо конкретных ограничений. В настоящее время имеются определенные ограничения на некоторые параметры, которые указаны в табл. 3.6. [c.312]

К основным недостаткам двигателей Стирлинга, устанавливаемых на автомобилях, относятся их большие размеры, масса и более сложная система охлаждения. Тепловая нагрузка системы охлаждения двигателя Стирлинга, вследствие меньших тепловых потерь с отработавшими газами, почти в 2 раза больше, чем в ДВС. Такие неблагоприятные условия для системы охлаждения в автомобильных двигателях достаточно ясно видны из тепловых балансов двигателя Стирлинга и дизеля (рис. 7,17). [c.176]

Однако детальные проработки фирм Юнайтед Стирлинг , MAN/MWM, Дженерал Моторе и Филипс показали, что двигатели двойного действия будут иметь размеры, массу и стоимость в 2 раза меньшую, чем многоцилиндровые двигатели вытеснительного типа с ромбическим приводом. Основным фактором является упрощенный привод и наличие одного поршня для каждого цилиндра. Поэтому в конце 60-х гг. происходила совместная переориентация перехода фирмы Филипс и трех держателей ее лицензий от двигателей с ромбическим приводом к двигателям двойного действия. [c.244]

Динамические факторы, которые необходимо принимать во внимание при конструировании, можно разделить на две группы связанные с динамической нагруженностью и связанные с динамической балансировкой движущихся частей двигателя. Динамические нагрузки оказывают решающее влияние на определение основных размеров двигателя Стирлинга, Термодинамический анализ работы двигателя предъявляет определенные требования к рабочему объему, длине шатуна и др., однако количественно эти требования выражены безразмерными параметрами и, следовательно, не устанавливают каких-либо реальных размеров. Определение размеров этих компонентов основывается на последующих динамических расчетах, включающих определение нагрузок на подшипники, величины изгибающего момента на шатуне и т. и. Двигатель Стирлинга благодаря используемому в нем замкнутому циклу по своей приро- [c.28]

Регенератор обычно изготавливается из пористого материала, образующего длинный извилистый канал для протекающего по нему рабочего тела, чтобы обеспечить наибольщую площадь поверхности контакта между материалом регенератора и газом. Высокие значения суммарного коэффициента теплоотдачи в регенераторе достигаются не только за счет развитых теплообменных поверхностей, но п за счет малых гидравлических диаметров. Эти факторы обеспечивают близкую к единице эффективность регенеративных теплообменников при условии, что теплоемкость материала существенно больше теплоемкости рабочего тела. Это условие в общем ограничивает использование регенераторов случаем систем с газообразным рабочим телом. Регенераторы используются на различных крупных предприятиях типа доменных и стеклоплавильных печей, а также на газотурбинных станциях. Эти регенераторы обычно представляют собой крупные теплообменники, размеры которых достигают 40 м и в которых направление потока не меняется в течение периодов, составляющих многие часы. Регенераторы, применяющиеся в современных двигателях Стирлинга, считаются большими, если их диаметр превышает 60 мм, а периоды движения потока в одном направлении составляют несколько миллисекунд. Поэтому большая часть подробных аналитических результатов, полученных для крупных инерционных регенераторов, вряд ли применима для регенераторов двигателя Стирлинга, хотя основные концепции и принципы работы являются, по существу, одинаковыми. В регенераторах малого размера гораздо больщее значение имеют такие факторы, как аэродинамическое сопротивление, влияние стенки кожуха регенератора и задержка рабочего тела. Последний эффект вызван тем, что некоторая часть рабочего тела не может пройти весь канал регенератора. и задерживается внутри него на несколько циклов вследствие сложности природы колеблющегося и возвратного течения, а это отрицательно влияет на характеристики теплообмена в регенераторе. [c.251]

Вопросу влияния рабочих температур нагревателя и холодильника на КПД двигателя при использований различных рабочих тел было уделено особое внимание в исследованиях Мичелса (1976 г.). По результатам расчета на ЭВМ цикла Стирлинга фирмы Филипс , он получил зависимости индикаторных КПД двигателя от температур нагревателя и холодильника для трех рабочих тел (водорода, гелия и азота). Все расчеты базировались на одноцилиндровом двигателе фирмы Филипс типа 1-98, имеющем следующие параметры вытесняемый объем Vq — 98 см , эффективная мощность Pg = 15 кВт, частота вращения п = 3000 об/мин, максимальное давление рабочего тела в цикле /7тах = 22 МПа. Температуры нагревателя равны 850, 400 и 250 С, а температуры холодильника составляют 100 и О °С. В процессе исследований основная конструкция двигателя оставалась неизменной, а размеры нагревателя, холодильника и регенератора изменялись лишь в допустимых пределах так, чтобы размеры двигателя были прежними. Теплообменники оптимизировались по максимальному индикаторному КПД, определяемому отношением мощности двигателя без механических потерь к подводимой к нагревателю теплоте . [c.128]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...