Цикл двигателя Стирлинга регенеративный

С точки зрения термодинамики рабочий цикл двигателя Стирлинга определяется как замкнутый регенеративный цикл (гл. 2). [c.14]

Действительный регенеративный цикл двигателя Стирлинга [c.31]

Двигатель Стирлинга — это тепловой двигатель с замкнутым регенеративным циклом, работа которого характеризуется [c.16]

В двигателях Стирлинга применяются регенеративные теплообменники (регенераторы), размещенные в каналах, по которым газ перемещается между горячей и холодной зонами двигательной установки. Функцией регенератора является попеременное накопление и возвращение части тепловой энергии, полученной в рабочем цикле двигателя. Передача энергии пульсирующему газовому потоку должна происходить таким образом, чтобы свести к минимуму подвод тепла к установке и в [c.20]

Таким образом, правильнее определить двигатель Стирлинга как тепловой двигатель, работающий по замкнутому регенеративному циклу. Это фундаментальное определение иллюстрируется на рис. 1.3. [c.20]

Мы уже отмечали, что наиболее перспективным циклом (или циклами) является тот, который имеет одновременно и высокий КПД, и высокое отношение работ. Для всех рассмотренных циклов это достигается при низких степенях сжатия, что следует иметь в виду при проектировании регенеративных тепловых двигателей. Некоторые из этих циклов недостаточно эффективны с точки зрения критериев работы для двигателя Стирлинга в том смысле, что расчетные закономерности отличаются от экспериментально измеренных, но тем не менее эти закономерности свидетельствуют, что, используя эти циклы, можно создать высокоэффективные энергосиловые установки, и это стимулирует, учитывая современные энергетические проблемы, продолжение исследований. [c.240]

Регенератор, бесспорно, является самым важным теплообменником системы двигателя Стирлинга, поскольку, хотя двигатель может функционировать и без регенератора, преимущества работы по замкнутому циклу нельзя реализовать без эффективного регенеративного теплообменника. Как мы уже видели, для эффективной работы регенератора нужно найти компромисс между несколькими противоречивыми требованиями. Очевидно, было бы полезно знать, насколько точно можно выполнить самые доступные компромиссные условия. В качестве первого шага определим наиболее важный параметр — эффективность регенератора. Несколько спорное, но вполне приемлемое определение эффективности выглядит следующим образом [c.255]

Выбор системы внешнего сгорания двигателя Стирлинга с регенеративным циклом,— Поршневые и газотурбинные двигатели. М., 1971, с. 12—19. (ВИНИТИ. Экспресс-информация, К И). [c.145]

Вместе с тем существуют и машины, работающие по открытому циклу, в которых управление потоком рабочего тела осуществляется с помощью клапанов. Такие машины более точно могут быть названы двигателями Эриксона. Между двумя типами этих машин, как правило, не делается никакого различия, поэтому название двигатель Стирлинга употребляется для всех без исключения типов регенеративных машин. [c.9]

Формирование теоретического анализа работы двигателей Стирлинга связано с определенными допущениями и предположениями. Простейший анализ работы двигателей относится к идеальному циклу Стирлинга, состоящему, как известно, из двух изотермических и двух изохорных регенеративных процессов. Однако из-за значительной идеализации процессов цикла по сравнению с действительными такой анализ справедлив лишь для элементарных предварительных расчетов, [c.36]

Роберт Стирлинг, занимавший пост министра по делам церкви Шотландии и родоначальник регенеративных теплообменных аппаратов, в 1816 г. изобрел регенеративный двигатель замкнутого цикла и вместе с братом Джеймсом долгие годы активно занимался разработкой этих двигателей. В своих инженерных разработках они [c.10]

Регенеративный цикл — термодинамический цикл, в котором отводимая в одном из процессов теплота используется для подогрева рабочего тела с низкой температурой в другом процессе. Это приводит к уменьшению общего количества теплоты, подводимого в цикле, что увеличивает его эффективность. Процесс регенерации теплоты может осуществляться периодически (цикл Стирлинга) или постоянно (цикл Брайтона). При рассмотрении регенеративных циклов необходимо делать различие между регенеративным подогревателем воздуха, нагреваемого отработавшими газами, и регенератором внутреннего контура двигателя. [c.381]

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]

На рис. 18 изображено изменение относительной скорости изменения количества рабочего тела за один цикл в горячей СГг и холодной ах полостях для одного из двигателей Стирлинга [38], у которого объем рабочих пространств изменяется по синусоидальному закону с фазовым сдвигом 90°, отношение температур в рабочем пространстве Т1 = 2 относительный объем Ггтах=1, / о = 0,333 Гн = 0,333 Гр = 0,333. Расчеты произведены по уточненной методике расчета замкнутых обратимых регенеративных циклов с учетом ограничений, налагаемых на процессы теплопередачи в теплообменных аппаратах, несовершенства процессов в регенераторе и потерь давления при перетекании рабочего тела из одной полости в другую [38]. Положительный знак величины сГг и ах имеют при движении газа из холодной полости в горячую. [c.30]

Двигатели Стирлинга имеют множество различных названий. Наиболее характерные из них — это тепловые воздушные или тепловые газовые двигатели. Обычно им присваивают и специфические названия — двигатели Хейнричи, двигатели Робинсона, двигатели Ренкина—Напира и т. п. о приводит к неоднозначности в их терминологии. Очевидно, что выражение цикл Стирлинга применимо только для идеального термодинамического цикла, а название двигатель Стирлинга — для определенной разновидности машин. С точки зрения принципа действия рассматриваемого двигателя наиболее правильным было бы название тепловая регенеративная машина , но вводить этот термин в настоящее время слишком поздно, поэтому в дальнейшем во всех случаях будет широко использоваться лишь одно название двигатель Стирлинга . Четкое различие всегда можно сделать лишь между теми машинами, в которых управление потоком рабочего тела осуществляется или путем изменения его объема (двигатели Стирлинга), или с помощ ью клапанов (двигатели [c.9]

Термин двигатели Стирлинга как основное название регенеративных с замкнутым циклом тепловых машин, стал применяться недавно. По-видимому, это название исходит из исследовательских лабораторий фирмы Филипс и относится к 1954 г. До тех пор их называли тепловыми воздушными двигателями или присваивали имена их изобретателей — Баккета, Венама, Лемана, Стирлинга и т. п. Использование в двигателях в середине 50-х гг, фирмой Филипс водорода и гелия в качестве рабочего тела взамен ранее применявшегося воздуха сделало неприемлемым их прежнее название. Попытка назвать их тепловыми газовыми двигателями фирмы Филипс оказалась менее удачной, чем просто двигатели Стирлинга это название уже прочно вошло в современную терминологию. [c.10]

В двигателе Стирлинга. Таким обобщенным циклом является цикл Рейтлингера — из двух изотерм с соответствующим подводом и отводом теплоты при максимальной и минимальной температурах цикла и двух политроп с совершенными регенеративными процессами теплообмена. Идеальные циклы Карно, Стирлинга, Эриксона, а также другие регенеративные циклы относятся к частным случаям цикла Рейнтлингера. Термический КПД всех этих циклов равен КПД цикла Карно, т. е. [c.23]

Допустимые температуры рабочего тела в двигателе Стирлинга меньше допустимых температур ДВС, работающих по циклам Отто или Дизеля, где воздействие максимальных температур в цикле кратковременное. Таким образом, несмотря на то, что регенеративные циклы при заданных температурах термодинамически более эффективны, чем циклы Отто или Дизеля, в своей практической реали- [c.35]

Поэтому, принимйя Ёо внимание уже сложившуюсй инженерную терглинологию, можно считать, что двигатель Стирлинга также работает по регенеративному циклу. Таким образом, в двигателе Стирлинга имеются два регенератора внутренний, находящийся между холодильником и нагревателем, через который проходит поток рабочего тела под высоким давлением, и внешний, являющийся подогревателем воздуха, работающий в основном при атмосферном давлении. [c.122]

В общих чертах описание регенеративных двигателей замкнутого цикла с жидкими рабочими телами было дано Мелоуном в 1930 г. [211 и 212]. Эти машины подходят под определения двигателей Стирлинга (см. гл. 1), но дать для них отдельную классификацию чрезвычайно трудно вероятно, их следует называть просто двигателями Мелоуна. [c.157]

Одновременно со Стирлингом шведский изобретатель Джон Эриксон, работавший в Великобритании, разработал разнообразные конструктивные схемы регенеративных воздушных двигателей открытого цикла. Семейство двигателей, в которых управление потоком рабочего тела осуществляется при помощи клапанов, было названо двигателями Эриксона в знак признания его работ. Эриксон был крупным инженером и талантливым изобретателем. Ему принадлежит честь изобретения гребного винта. Он также участвовал в первой стадии разработок железных дорог в Великобритании и был одним из участников известных Райнхиллских гонок паровых локомотивов, которые выиграл паровоз Ракета Джорджа Стефенсона. Позднее Эриксон уехал в Соединенные Штаты, где основал предприятие по выпуску регенеративных двигателей открытого и замкнутого циклов. Ему сопутствовал успех в различных областях техники хорошо известны его замечательные достижения в области корабельной техники. [c.11]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...