Исследования различных систем двигателей Стирлинга

Путаница в применении термина степень сжатия легко преодолима, однако при интерпретации термина фазовый угол в применении к работе двигателя Стирлинга могут встретиться серьезные трудности. В наших предыдущих исследованиях мы часто становились в тупик перед очевидными несоответствиями в литературе при использовании этого термина, и прошло некоторое время, прежде чем была внесена ясность. Этот вопрос уже поднимался в разд. 1.6, однако мы возвращаемся к нему вновь, чтобы еще раз подчеркнуть необходимость выработки четких определений. Очевидные затруднения, возникающие при употреблении термина фазовый угол , основаны на том, что имеется множество различных конфигураций двигателя Стирлинга. Поэтому требуются не только стандартные термины и определения, но и системы идентификации различных типов двигателя. [c.210]

Рассмотрим теперь закономерности изменения объема при использовании в современных двигателях Стирлинга различных приводных механизмов и сравним их с идеальными характеристиками. Кроме того, сравним реальное движение поршня с синусоидальным движением. Такое сравнение полезно, поскольку классический анализ двигателя Стирлинга — метод Шмидта [56] — позволяет получить решения в замкнутом виде, если принять предположение о синусоидальном движении. Это очень удобный аналитический метод, поскольку при исследовании системы достаточно рассмотреть только рабочий объем, а не все характеристики приводного механизма. Однако приближение синусоидального движения часто используют необоснованно и поэтому неправильно описывают движение поршня. Например, движение ромбического приводного механизма нельзя опи- [c.284]

В 1970 г. Мейер опубликовал обзорную статью, в которой содержались результаты обширных исследований, проведенных фирмой Филипс , рассматривающих применение двигателей Стирлинга на автомобилях. Часть материала статьи была посвящена системам с двигателем Стирлинга и тепловым аккумуляторам, предназначенным для различных наземных транспортных средств. [c.308]

Фирма Дженерал моторе [5] провела исследования по применению термоаккумулирования в подводных устройствах. Были использованы контейнеры с солью лития с погруженными в них трубами нагревателя, которые обеспечивали непосредственный обогрев за счет теплопроводности. Неизвестно, была ли сооружена и испытана система в целом, но термоаккумулирующая установка была не только сооружена, но и испытана. Для определения характеристик всей системы были использованы данные о работе других двигателей Стирлинга этой фирмы. Имеются сообщения об испытаниях по определению скорости разрядки теплового аккумулятора при использовании различных теплоизолирующих материалов, но, к сожалению, не приведены данные о времени и эффективности зарядки. Исследуемые фирмой Дженерал моторе системы оцениваются как по массовым, так и по объемным характеристикам. Последнее особенно важно при наличии ограничений на объем, например при использовании в военных целях или в космосе. Результаты расчетов на ЭВМ характеристик системы двигатель Стирлинга — тепловой аккумулятор приведены на рис. 5.2, а экспериментальные данные по термоаккумулированию для такой системы— на рис. 5.3. Из последнего графика следует, что при соответствующей теплоизоляции тепловая энергия может сохраняться в течение продолжительного времени на соответствующем температурном уровне. В рассмотренном случае даже спустя 6 сут после зарядки аккумулятор сохранял 78 % перво- [c.385]

Для отыскания критерия, с которым можно было бы сравнивать измеряемый параметр, требуется провести подробное исследование идеальных циклов, осуществляющихся при термодинамических условиях, сравнимых с условиями, характерными для реальных энергетических установок. На выбор и функциональную форму критериев в больщой степени влияют те параметры или группа параметров исследуемой системы, которые поддаются измерениям. В предыдущих исследованиях двигателей Стирлинга рассматривались два критерия — КПД двигателя и безразмерный параметр полезной р аботы. Для псевдоцикла эти параметры определяются соотношениями (2.18) и (2.19). В своих исследованиях различных циклов Кросс и Ридер ввели еще один критерий — так называемое отношение работ, который используется обычно применительно к турбинам. [c.232]

В обоих рассмотренных случаях экспериментальные установки выполнены по схеме одноцилиндровых двигателей Стирлинга вытеснительного типа, в которых рабочий поршень закреплен неподвижно. Такая конструкция обеспечивает постоянный рабочий объем системы. Перемещение рабочего тела из одной полости в другую осуществляется с помощью вытеснителя. Это вызывает циклическое изменение давления рабочего тела, совпадающее по фазе с движением вытеснителя или, иными словами, с изменением объема рабочего тела в полости расширения. Постоянство общего объема значительно упрощает анализ системы с двигателем Стирлинга. Цель создания экспериментальных установок состояла в том, чтобы проверить метод прогнозирования изменения диапазона давления при постоянном общем объеме системы, т. е. подтвердить теорию экспериментальными данными для различных смешанных рабочих тел. Предполагалось также, что упрощенная методика может быть пригодной и для реальных двигателей Стирлинга с изменяющимся общим объемом системы. Кроме того, на тех же самых установках предполагалось провести и исследования регенеративных теплообменников с фазоизменяющи-мися рабочими телами. По-видимому, в литературе нет информации о таком типе регенераторов. [c.153]

Энергетические системы подводного назначения. Изобретенный фирмой Филипс в конце 40-х гг. двигатель Стирлинга двойного действия с приводом от косой ш айбы или обычного кривошипно-шатунного механизма не находил широкого применения из-за проблем, связанных с поршневыми уплотнениями. Но в 1965 г. к схеме двигателя двойного действия вновь вернулись в Исследовательских лабораториях фирмы Дженерал Моторе специально для перспективных двигателей торпед. В связи с этим была опубликована работа [227], содержащая всесторонние исследования компактных двигателей двойного действия и расчетные характеристики различных двигателей для энергоустановок подводного назначения мощностью до ПО кВт. В работе описаны дискуссионные вопросы, связанные с теплоаккумулирующими материалами и системами, использующими сжигание металлических топлив. Подобные системы основаны на быстром окислении жидкого металла с использованием теплоты реакции в качестве первичного источника энергии. Для энергоустановок подводного назначения такие системы особенно важны, так как позволяют во избежание обнаружения судна сохранять продукты реакции горения топлива на борту судна и не оставлять за собой следа от отработавших газов, а для систем глубокого погружения отказаться и от оборудования для сжатия отработавших газов. [c.259]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...