Двигатель стирлинга подарок: Двигатели Стирлинга — Паровые машины и механизмы — VIP — подарки

Содержание

Высокотемпературный двигатель Стирлинга с генератором электроэнергии.

Здравствуйте. В сегодняшнем обзоре я расскажу вам о двигателе внешнего сгорания. Высокотемпературном двигателе Стирлинга с генератором электроэнергии. Пускай, это всего лишь небольшая модель, но вещь крайне любопытная и качественно собранная. Приглашаю тех, кому это интересно – под кат.

Двигатель Стирлинга был впервые запатентован шотландским священником Робертом Стирлингом 27 сентября 1816 года (английский патент № 4081).

Это устройство преобразующее тепловую энергию в механическую.

Основное отличие его от двигателя внутреннего сгорания в том, что тепловая энергия приходит к нему из вне, а не производится им непосредственно. Это и есть его самое уникальное и замечательное свойство, отличающее его от всех остальных машин.

В 1843 году Джеймс Стирлинг использовал этот двигатель на заводе, где он в то время работал инженером. В 1938 году фирма «Филипс» инвестировала в мотор Стирлинга мощностью более двухсот лошадиных сил и отдачей более 30 %.

Двигатель Стирлинга имеет много преимуществ и был широко распространён в эпоху паровых машин.

Цикл Стирлинга считается непременной принадлежностью именно двигателя Стирлинга. В то же время, детальное изучение принципов работы множества созданных на сегодняшний день конструкций, показывает, что значительная часть из них имеет рабочий цикл, отличный от цикла Стирлинга. Например, альфа-стирлинг с поршнями разного диаметра имеет цикл, более похожий на цикл Эрикссона. Бета- и гамма-конфигурации, имеющие достаточно большой диаметр штока у поршня-вытеснителя, также занимают некое промежуточное положение между циклами Стирлинга и Эрикссона.

Альфа-Стирлинг — содержит два раздельных силовых поршня в раздельных цилиндрах. Один поршень — горячий, другой — холодный. Цилиндр с горячим поршнем находится в теплообменнике с более высокой температурой, в то время как цилиндр с холодным поршнем находится в более холодном теплообменнике. У данного типа двигателя отношение мощности к объёму достаточно велико, но, к сожалению, высокая температура «горячего» поршня создаёт определённые технические проблемы.

Регенератор находится между горячей частью соединительной трубки и холодной.

Бета-Стирлинг — цилиндр всего один, горячий с одного конца и холодный с другого. Внутри цилиндра движутся поршень (с которого снимается мощность) и «вытеснитель», изменяющий объем горячей полости. Газ перекачивается из холодной части цилиндра в горячую через регенератор. Регенератор может быть внешним, как часть теплообменника, или может быть совмещён с поршнем-вытеснителем.

Гамма-Стирлинг — тоже есть поршень и «вытеснитель», но при этом два цилиндра — один холодный (там движется поршень, с которого снимается мощность), а второй горячий с одного конца и холодный с другого (там движется «вытеснитель»). Регенератор может быть внешним, в этом случае он соединяет горячую часть второго цилиндра с холодной и одновременно с первым (холодным) цилиндром. Внутренний регенератор является частью вытеснителя.

Также существуют разновидности двигателя Стирлинга, не попадающие под вышеуказанные три классических типа, например:

Роторный двигатель Стирлинга — решены проблемы герметичности (патент Мухина на герметичный ввод вращения (ГВВ), серебряная медаль на международной выставке в Брюсселе «Эврика-96») и громоздкости (нет кривошипно-шатунного механизма, так как двигатель роторный).

Мы будем рассматривать гамма тип.

Принцип действия высокотемпературного двигателя. Левая и правая части цилиндра не касаются друг друга. Между ними стоит теплоизолятор. Когда вытеснитель находится в левой стороне, он вытесняет весь горячий воздух вправо, воздух остывает, всасывая рабочий поршень. Когда же вытеснитель уходит вправо, он выгоняет весь воздух в горячую камеру, воздух нагревается, расширяется и вытесняет рабочий поршень вправо. Рабочий поршень и вытеснитель связаны между собой коленвалом со смещением 90 градусов. Далее цикл повторяется.

Гамма-Стирлинг без регенератора:

Заказан двигатель был 10 мая. Уже 11 мая магазин выслал его. А 30 мая я забрал двигатель из отделения связи:

Пакет

Двигатель надежно упакован в крепкую картонную коробку и переложен множеством слоёв пупырчатой плёнки:

Коробка

Помимо самого двигателя в комплект входит:

Спиртовка, запасные поршень и вытеснитель, запасная резинка, выполняющая роль ремня генератора и переливающийся разными цветами светодиод для проверки генератора.

Давайте сначала посмотрим на краткие характеристики с сайта магазина:

Description:
Item:
SIze: 165*90*90mm
Flywheel: 60mm(Diameter)
Driving Wheel: 25mm(Diameter)
Power cylinder bore: 16mm
Piston stroke: 15mm
Weight: 505g
Generator voltage: 5V
Material: aluminum alloy
Linkage: stainless steel
Age: +8

И вот сам двигатель Стирлинга, выполненный из стекла, алюминия и нержавеющей стали:

Двигатель установлен на массивной алюминиевой площадке с резиновыми ножками:

Маховик:

Шкив ремня генератора:

Биения отсутствуют. Балансировка маховика и шкива – присутствует.

Рабочий поршень:

Поршень-вытеснитель находится в стеклянной колбе, которая нагревается открытым пламенем:

Для нормальной работы двигателя система должна быть герметична.

Место для спиртовки под вытеснителем:

Генератор:

Собираем спиртовку и заливаем в неё спирт:

Устанавливаем её на место:

Зажигаем:

Колба с вытеснителем нагревается. Даём команду – «От винта!» )))

Подключаем светодиод:

Посмотрим, сколько вольт выдаёт генератор:

4,08 вольта.

Посмотрим форму осциллографом:

Явно не хватает сглаживающего конденсатора.

На закрытом входе осциллографа:

Время работы от одной заправки спиртовки спиртом:

КПД высокотемпературных двигателей Стирлинга – довольно велико:

Пламя спиртовки имеет следующую температуру:

350 градусов в нижней части. Как раз этой частью пламени и нагревается колба с вытеснителем.

Следовательно, при этой температуре и температуре окружающего воздуха +20, КПД, согласно таблице, составит 52,96%. Но нужно не забывать, что холодильник охлаждается только окружающим воздухом. Принудительное охлаждение или радиатор – отсутствуют. И поэтому в процессе работы двигателя – холодильник начинает нагреваться и КПД падает.

Видео работы высокотемпературного двигателя внешнего сгорания:

Да, это всего лишь модель. Но, как говорится – сказка ложь, да в ней намек… Этот двигатель помогает разобраться в основах. И кто знает, может подвигнет вас на создание полноразмерного двигателя. В интернете множество энтузиастов, строящих настоящие генераторы энергии, работающие от двигателя Стирлинга. А может, эта модель для вас так и останется забавной и красивой игрушкой в стиле стим-панк, наблюдать за работой которой — очень любопытно.

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Применение двигателя Стирлинга — Applications of the Stirling engine

Настольный гамма-движок Стирлинга. Рабочая жидкость в этом двигателе — воздух. Горячий теплообменник — это стеклянный цилиндр справа, а холодный теплообменник — это ребристый цилиндр вверху. В этом двигателе в качестве источника тепла используется небольшая спиртовая горелка (внизу справа).

Применения двигателя Стирлинга варьируются от механических силовых установок до систем отопления и охлаждения и систем выработки электроэнергии. Двигатель Стирлинга — это тепловой двигатель, работающий за счет циклического сжатия и расширения воздуха или другого газа, « рабочего тела », на различных уровнях температуры, так что происходит чистое преобразование тепла в механическую работу . Цикл Стирлинг тепловой двигатель может также приводиться в обратном направлении, с использованием механической энергии для привода передачи тепла в обратном направлении (т.е. теплового насоса или холодильник).

Существует несколько конструктивных конфигураций двигателей Стирлинга, которые могут быть построены (многие из которых требуют вращающихся или скользящих уплотнений), которые могут привести к трудному компромиссу между потерями на трение и утечкой хладагента . Свободно-поршневой вариант двигателя Стирлинга может быть построен, который может быть полностью герметичен , уменьшая потери на трение и полностью исключает утечку хладагента.

Например, охладитель Стирлинга со свободным поршнем (FPSC) может преобразовывать подводимую электрическую энергию в практический эффект теплового насоса, используемый для высокоэффективных портативных холодильников и морозильников. И наоборот, можно построить электрический генератор со свободным поршнем, преобразующий тепловой поток в механическую энергию, а затем в электричество. В обоих случаях энергия обычно преобразуется из / в электрическую энергию с помощью магнитных полей таким образом, чтобы избежать нарушения герметичности уплотнения.

Механическая мощность и тяга

Автомобильные двигатели

Часто утверждают, что двигатель Стирлинга имеет слишком низкое соотношение мощности и веса, слишком высокую стоимость и слишком долгое время запуска для автомобильных приложений. У них также есть сложные и дорогие теплообменники. Охладитель Стирлинга должен отводить вдвое больше тепла, чем двигатель Отто или радиатор дизельного двигателя . Нагреватель должен быть изготовлен из нержавеющей стали, экзотического сплава или керамики, чтобы поддерживать высокие температуры нагрева, необходимые для высокой плотности мощности, и содержать газообразный водород, который часто используется в автомобильных стирлингах для максимального увеличения мощности. Основные трудности, возникающие при использовании двигателя Стирлинга в автомобильной промышленности, — это время запуска, реакция на ускорение, время выключения и вес, не все из которых имеют готовые решения.

Однако был представлен модифицированный двигатель Стирлинга, в котором используются концепции, взятые из запатентованного двигателя внутреннего сгорания с боковой камерой сгорания (патент США 7,387,093), который обещает преодолеть проблемы недостаточной плотности мощности и удельной мощности, а также медленные Проблема ускорения-реакции присуща всем двигателям Стирлинга. Их можно было бы использовать в системах когенерации, которые используют отходящее тепло от выхлопа обычного поршневого или газотурбинного двигателя, и использовать его либо для питания вспомогательного оборудования (например, генератора переменного тока), либо даже в качестве турбо-составной системы, которая добавляет мощность. и крутящий момент на коленчатый вал.

Автомобили, работающие исключительно на двигателях Стирлинга, были разработаны в рамках тестовых проектов НАСА , а также в более ранних проектах Ford Motor Company с использованием двигателей, предоставленных Philips , и American Motors Corporation (AMC) с несколькими автомобилями, оснащенными агрегатами от шведской United Stirling, построенными под лицензия Philips. Проекты испытаний транспортных средств НАСА были разработаны подрядчиками и обозначены как MOD I и MOD II.

Инженерные машины NASA Stirling MOD 1 были построены в сотрудничестве с Министерством энергетики США (DOE) и NASA по контракту AMC General AMC на разработку и демонстрацию практических альтернатив для стандартных двигателей. AMC Spirit компании United Stirling AB с двигателем P-40 прошел всесторонние испытания на пробеге более 50 000 миль ( 80 467 км) и показал средний расход топлива до 28,5 миль на галлон ‑US (8,3 л / 100 км; 34,2 миль на галлон ‑ имп ). Четырехдверный лифтбек VAM Lerma 1980 года был также преобразован в двигатель United Stirling P-40, чтобы продемонстрировать двигатель Стирлинга широкой публике и продвигать программу правительства США по альтернативным двигателям.

Испытания, проведенные с AMC Spirit 1979 года, а также с Opel 1977 года и AMC Concord 1980 года, показали, что двигатели Стирлинга «могут быть преобразованы в автомобильную силовую передачу для легковых автомобилей и могут дать положительные результаты». Однако прогресс был достигнут с двигателями с искровым зажиганием одинаковой мощности с 1977 года, и требования к средней корпоративной экономии топлива (CAFE), которые должны были выполняться автомобилями, продаваемыми в США, были повышены. Более того, конструкция двигателя Стирлинга продолжала демонстрировать недостаток в топливной эффективности. Для потребителей, использующих двигатели Стирлинга, были также два основных недостатка: во-первых, время, необходимое для прогрева, потому что большинство водителей не любят ждать, чтобы начать движение; и во-вторых, сложность изменения оборотов двигателя, что ограничивало гибкость вождения на дороге и в движении. Также был поставлен под сомнение процесс преобразования автопроизводителями своих существующих мощностей и инструментов для массового производства совершенно новой конструкции и типа силовой установки.

В рамках проекта MOD II в 1980 году был создан один из самых эффективных автомобильных двигателей из когда-либо созданных. Двигатель достиг максимального теплового КПД 38,5% по сравнению с современным двигателем с искровым зажиганием (бензиновым), который имеет максимальный КПД 20-25%. Проект Mod II заменил обычный двигатель с искровым зажиганием в 4-дверном кузове Chevrolet Celebrity 1985 года . В отчете о проектировании MOD II 1986 года (Приложение A) результаты показали, что расход бензина на шоссе был увеличен с 40 до 58 миль на галлон ‑ США (от 5,9 до 4,1 л / 100 км; от 48 до 70 миль на галлон ‑ имп. ) И достигал диапазона 26 миль на галлон в городских условиях. до 33 миль на галлон ‑US (9,0–7,1 л / 100 км; 31–40 миль на галлон ‑ имп ) без изменения полной массы автомобиля. Время запуска в транспортном средстве НАСА составляло максимум 30 секунд, в то время как в исследовательском автомобиле Форда для быстрого запуска двигателя использовался внутренний электрический нагреватель, что дало время запуска всего несколько секунд. Высокий выходной крутящий момент двигателя Стирлинга на низких оборотах устранил необходимость в преобразователе крутящего момента в трансмиссии, что привело к уменьшению веса и потерь в трансмиссии, что в некоторой степени нивелировало весовой недостаток двигателя Стирлинга при использовании в автомобилях. Это привело к тому, что в результатах испытаний была отмечена повышенная эффективность.

Эксперименты показали, что двигатель Стирлинга может улучшить эксплуатационную эффективность автомобиля за счет идеального отключения двигателя Стирлинга от прямых требований к мощности, исключая прямое механическое соединение, которое используется в большинстве современных автомобилей. Его основная функция, используемая в серийном электрическом гибридном транспортном средстве с увеличенным запасом хода, будет заключаться в качестве генератора, обеспечивающего электричеством для привода тяговых двигателей электромобиля и зарядки комплекта буферных батарей. В нефтегидравлическом гибриде Стирлинг будет выполнять ту же функцию, что и в серийно-гибридном бензиновом двигателе, поворачивая насос, заряжающий гидравлический буферный бак. Несмотря на успех в фазах экспериментов MOD 1 и MOD 2, сокращение финансирования дальнейших исследований и отсутствие интереса со стороны автопроизводителей положили конец возможной коммерциализации программы двигателей Стирлинга для автомобилей.

Электрические транспортные средства

Двигатели Стирлинга как часть гибридной системы электропривода могут быть в состоянии обойти конструктивные проблемы или недостатки негибридного автомобиля Стирлинга.

В ноябре 2007 года в рамках проекта Precer в Швеции был анонсирован прототип гибридного автомобиля, использующего твердое биотопливо и двигатель Стирлинга.

Новый лидер Hampshire Union сообщает , что Дин Камен разработал серию гибрид автомобиля с помощью Форд Think . DEKA , технологическая компания Камена в Манчестер-Милларде , продемонстрировала электромобиль DEKA Revolt , который может проехать около 60 миль (97 км) от одного заряда литиевой батареи .

Авиационные двигатели

Роберт МакКонаги создал первый летающий самолет с двигателем Стирлинга в августе 1986 года. Двигатель типа Бета весил 360 граммов и выдавал всего 20 Вт мощности. Двигатель крепился к передней части модифицированного радиоуправляемого планера Super Malibu с полной взлетной массой 1 кг. Самый лучший опубликованный испытательный полет длился 6 минут и показал «мощность, едва достаточную для того, чтобы время от времени делать небольшой поворот и поддерживать высоту».

Судовые двигатели

Двигатель Стирлинга может хорошо подходить для подводных энергетических систем, где электрическая работа или механическая мощность требуются на прерывистом или непрерывном уровне. Компания General Motors провела значительный объем работ по усовершенствованным двигателям с циклом Стирлинга, которые включают накопление тепла для подводных применений. United Stirling в Мальмё, Швеция , разрабатывает экспериментальный четырехцилиндровый двигатель, использующий перекись водорода в качестве окислителя в подводных энергетических системах. Подводная лодка SAGA (Submarine Assistance Great Autonomy) вступила в строй в 1990-х годах и приводится в движение двумя двигателями Стирлинга, работающими на дизельном топливе и жидком кислороде . Эта система также имеет потенциал для движения надводных кораблей, поскольку размер двигателя не вызывает беспокойства, а размещение секции радиатора в морской воде, а не на открытом воздухе (как в случае с наземным двигателем), позволяет уменьшить ее размер.

Шведский судостроитель Kockums построил 8 успешных подводных лодок Stirling с конца 1980-х годов. Они несут сжатый кислород, чтобы топливо могло гореть под водой, обеспечивая тепло для двигателя Стирлинга. В настоящее время они используются на подводных лодках классов Gotland и Södermanland . Это первые подводные лодки в мире, оснащенные воздушно-независимой силовой установкой Стирлинга (AIP), которая увеличивает их подводную выносливость с нескольких дней до нескольких недель.

Ранее эта возможность была доступна только для атомных подводных лодок .

Двигатель Kockums также используется на японских подводных лодках класса Сёрю .

Насосные двигатели

Двигатели Стирлинга могут приводить в действие насосы для перемещения жидкостей, таких как вода, воздух и газы. Например, ST-5 от Stirling Technology Inc. мощностью 5 лошадиных сил (3,7 кВт) может запускать генератор мощностью 3 кВт или центробежный водяной насос.

Производство электроэнергии

Структурная принципиальная схема системы двигателя Стирлинга со свободным поршнем

Комбинированное тепло и электроэнергия

В системе комбинированного производства тепла и электроэнергии (ТЭЦ) механическая или электрическая энергия вырабатывается обычным образом, однако отработанное тепло, выделяемое двигателем, используется для подачи вторичного тепла. Это может быть практически все, что использует низкотемпературное тепло. Часто это уже существующее использование энергии, такое как отопление коммерческих помещений, нагрев воды в жилых домах или промышленный процесс.

Тепловые электростанции в электрической сети используют топливо для производства электроэнергии . Однако образуется большое количество отработанного тепла, которое часто остается неиспользованным. В других случаях высококачественное топливо сжигается при высокой температуре для применения при низких температурах. Согласно второму закону термодинамики , тепловой двигатель может вырабатывать энергию за счет этой разницы температур. В системе ТЭЦ высокотемпературное первичное тепло поступает в нагреватель двигателя Стирлинга, затем часть энергии преобразуется в механическую энергию в двигателе, а остальная часть проходит через охладитель, откуда выходит с низкой температурой. «Отработанное» тепло фактически исходит от основного охладителя двигателя и, возможно, из других источников, таких как выхлоп горелки, если таковой имеется.

Мощность, вырабатываемая двигателем, может использоваться для запуска промышленного или сельскохозяйственного процесса, который, в свою очередь, приводит к образованию отходов биомассы, которые можно использовать в качестве бесплатного топлива для двигателя, что снижает затраты на удаление отходов. Общий процесс может быть эффективным и рентабельным.

Inspirit Energy, британская компания, имеет газовую когенерационную установку Inspirit Charger, которая поступит в продажу в 2016 году. Напольная установка вырабатывает 3 кВт электрической и 15 кВт тепловой энергии.

WhisperGen, новозеландская фирма с офисами в Крайстчерче , разработала циклный двигатель Стирлинга «AC Micro Combined Heat and Power». Эти блоки microCHP представляют собой газовые котлы центрального отопления, которые продают неиспользованную электроэнергию обратно в электросеть . WhisperGen объявил в 2004 году, что они производят 80 000 единиц для жилищного рынка Соединенного Королевства . В 2006 году в Германии было проведено испытание на 20 единиц.

Производство солнечной энергии

Помещенный в фокус параболического зеркала, двигатель Стирлинга может преобразовывать солнечную энергию в электричество с эффективностью, большей, чем у неконцентрированных фотоэлектрических элементов , и сравнимой с концентрированными фотоэлектрическими элементами . 11 августа 2005 года компания Southern California Edison объявила о соглашении со Stirling Energy Systems (SES) о закупке электроэнергии, произведенной с использованием более 30 000 двигателей Стирлинга на солнечной энергии в течение двадцати лет, достаточных для выработки 850 МВт электроэнергии. Эти системы, на 8000 акров (19 км 2 ) солнечной ферме будут использовать зеркало , чтобы направлять и концентрировать солнечный свет на двигатели , которые будут в своей очереди , генераторы привода. «В январе 2010 года, через четыре месяца после начала строительства, компания-партнер Stirling Energy Tessara Solar завершила строительство электростанции Maricopa Solar мощностью 1,5 МВт в Пеории, штат Аризона , недалеко от Феникса. Электростанция состоит из 60 SES SunCatcher». SunCatcher описывается как «большой, отслеживающий, концентрирующий солнечный коллектор солнечной энергии (CSP), который вырабатывает 25 киловатт (кВт) электричества на полном солнце. Каждый из коллекторов диаметром 38 футов содержит более 300 изогнутых зеркал ( гелиостатов ), которые сфокусируйте солнечный свет на блоке преобразования энергии, который содержит двигатель Стирлинга. В антенне используется двухосное отслеживание, чтобы точно следовать за солнцем, когда оно движется по небу ». По проекту были споры из-за опасений по поводу воздействия окружающей среды на животных, живущих на участке. Солнечная электростанция Марикопа закрыта.

Атомная энергия

Есть потенциал для ядерных двигателей Стирлинга на электростанциях. Замена паровых турбин атомных электростанций двигателями Стирлинга может упростить установку, повысить эффективность и уменьшить количество радиоактивных побочных продуктов. В ряде конструкций реакторов-размножителей в качестве теплоносителя используется жидкий натрий. Если тепло будет использоваться в паровой установке, потребуется теплообменник вода / натрий, что вызывает определенные опасения, поскольку натрий бурно реагирует с водой. Двигатель Стирлинга устраняет потребность в воде в любом месте цикла. Это будет иметь преимущества для ядерных установок в засушливых регионах.

В правительственных лабораториях США разработана современная конструкция двигателя Стирлинга, известная как радиоизотопный генератор Стирлинга, для использования в исследовании космоса. Он предназначен для выработки электроэнергии для зондов дальнего космоса в полетах на десятилетия. В двигателе используется единственный вытеснитель для уменьшения количества движущихся частей и используется акустика высокой энергии для передачи энергии. Источником тепла является сухая пробка твердого ядерного топлива, а радиатором — излучение в свободное пространство.

Отопление и охлаждение

При наличии механической энергии двигатель Стирлинга может работать в обратном направлении как тепловой насос для отопления или охлаждения. В конце 1930-х годов Голландская корпорация Philips успешно использовала цикл Стирлинга в криогенных приложениях. В программе Space Shuttle , NASA успешно сечения охладителя цикла Стирлинга в форме «похожи по размеру и форме к мелким домашним единицам часто используются в общежитиях колледжа» для использования в научной лаборатории жизни. Дальнейшие исследования этого устройства для домашнего использования привели к увеличению коэффициента полезного действия Карно в три раза и снижению веса устройства на 1 кг. Были проведены эксперименты с использованием энергии ветра, приводящей в действие тепловой насос по циклу Стирлинга для отопления и кондиционирования воздуха.

Криохладители Стирлинга

Любой двигатель Стирлинга также будет работать в обратном направлении как тепловой насос : при приложении механической энергии к валу между резервуарами возникает разница температур. Основные механические компоненты криокулера Стирлинга идентичны двигателю Стирлинга. И в двигателе, и в тепловом насосе тепло течет из пространства расширения в пространство сжатия; тем не менее, требуется подводная работа для того, чтобы тепло текло «вверх» против теплового градиента, особенно когда пространство сжатия горячее, чем пространство расширения. Внешняя сторона теплообменника пространства расширения может быть размещена внутри теплоизолированного отделения, такого как вакуумная колба. Фактически тепло откачивается из этого отсека через рабочий газ криохладителя в пространство сжатия. Температура в пространстве сжатия будет выше температуры окружающей среды, поэтому тепло будет уходить в окружающую среду.

Одно из их современных применений — криогеника и, в меньшей степени, охлаждение . При типичных температурах охлаждения охладители Стирлинга, как правило, экономически не конкурентоспособны с менее дорогими основными системами охлаждения Ранкина , поскольку они менее энергоэффективны. Однако при температуре ниже -40 …- 30 ° C охлаждение Ренкина неэффективно, поскольку нет подходящих хладагентов с такой низкой температурой кипения. Криохладители Стирлинга способны «поднять» тепло до -200 ° C (73 K), что достаточно для сжижения воздуха (в частности, основных составляющих газов кислорода , азота и аргона ). Для одноступенчатых машин они могут достигать 40–60 К, в зависимости от конкретной конструкции. Двухступенчатые криохладители Стирлинга могут достигать температуры 20 K, достаточной для сжижения водорода и неона. Криокулеры для этой цели более или менее конкурентоспособны с другими технологиями криокулеров. Коэффициент полезного действия при криогенных температурах обычно составляет 0,04–0,05 (соответствует КПД 4–5%). Опытным путем устройства показывают линейный тренд, обычно с COP = 0,0015 T c  — 0,065 , где T c — криогенная температура. При таких температурах твердые материалы имеют более низкие значения удельной теплоемкости, поэтому регенератор должен быть изготовлен из неожиданных материалов, например из хлопка .

Первый криокулер с циклом Стирлинга был разработан в Philips в 1950-х годах и реализован в таких местах, как заводы по производству жидкого воздуха . Бизнес Philips Cryogenics развивался до тех пор, пока в 1990 году он не был разделен и образовал Stirling Cryogenics BV, Нидерланды. Эта компания до сих пор занимается разработкой и производством криокулеров Стирлинга и криогенных систем охлаждения.

Для решения таких задач, как охлаждение электронных датчиков, а иногда и микропроцессоров , коммерчески доступно большое количество небольших криокулеров Стирлинга . Для этого применения криокулеры Стирлинга представляют собой самую высокопроизводительную из доступных технологий благодаря их способности эффективно отводить тепло при очень низких температурах. Они бесшумны, не подвержены вибрации, могут быть уменьшены до небольших размеров, имеют очень высокую надежность и низкие эксплуатационные расходы. По состоянию на 2009 год криокулеры считались единственными широко применяемыми коммерчески успешными устройствами Стирлинга.

Тепловые насосы

Тепловой насос Стирлинга очень похож на криокулер Стирлинга, главное отличие состоит в том, что он обычно работает при комнатной температуре. В настоящее время его основное применение — перекачка тепла с внешней стороны здания внутрь здания, тем самым нагревая его с меньшими затратами энергии.

Как и в любом другом устройстве Стирлинга, тепловой поток идет из пространства расширения в пространство сжатия. Однако, в отличие от двигателя Стирлинга , пространство расширения имеет более низкую температуру, чем пространство сжатия, поэтому вместо создания работы системе требуется ввод механической работы (чтобы удовлетворить второму закону термодинамики ). Подвод механической энергии может осуществляться, например, электродвигателем или двигателем внутреннего сгорания. Когда механическую работу теплового насоса обеспечивает второй двигатель Стирлинга, вся система называется «тепловым насосом с тепловым приводом».

Сторона расширения теплового насоса термически связана с источником тепла, которым часто является внешняя среда. Сторона сжатия устройства Стирлинга помещается в обогреваемую среду, например в здание, и тепло «закачивается» в нее. Обычно между двумя сторонами будет теплоизоляция, поэтому внутри изолированного пространства будет повышаться температура.

Тепловые насосы на сегодняшний день являются наиболее энергоэффективными типами систем отопления, поскольку они «отбирают» тепло из окружающей среды, а не просто превращают входящую энергию в тепло. В соответствии со вторым законом термодинамики тепловым насосам всегда требуется дополнительный ввод некоторой внешней энергии для «перекачки» накопленного тепла «вверх» против перепада температур.

По сравнению с обычными тепловыми насосами тепловые насосы Стирлинга часто имеют более высокий коэффициент полезного действия . На сегодняшний день коммерческое использование систем Стирлинга ограничено; однако ожидается, что их использование будет расти вместе с рыночным спросом на энергосбережение, и внедрение, вероятно, будет ускорено за счет технологических усовершенствований.

Портативное охлаждение

Охладитель Стирлинга со свободным поршнем (FPSC) — это полностью герметичная система теплопередачи, которая имеет только две движущиеся части (поршень и вытеснитель) и которая может использовать гелий в качестве рабочей жидкости . Поршень обычно приводится в движение колеблющимся магнитным полем, которое является источником энергии, необходимой для запуска цикла охлаждения. Магнитный привод позволяет поршню приводиться в движение без каких-либо уплотнений, прокладок, уплотнительных колец или других компромиссов для герметичной системы. Заявленные преимущества системы включают повышенную эффективность и охлаждающую способность, меньший вес, меньший размер и лучшую управляемость.

FPSC был изобретен в 1964 году Уильямом Билом (1928-2016), профессором машиностроения в Университете Огайо в Афинах, штат Огайо . Он основал Sunpower Inc., которая исследует и разрабатывает системы FPSC для военных, аэрокосмических, промышленных и коммерческих приложений. Кулер FPSC производства Sunpower использовался НАСА для охлаждения приборов на спутниках . Фирма была продана семьей Бил в 2015 году и стала подразделением Ametek .

Другие поставщики технологии FPSC включают Twinbird Corporation из Японии и Global Cooling из Нидерландов, у которых (как и у Sunpower) есть исследовательский центр в Афинах, штат Огайо.

В течение нескольких лет, начиная примерно с 2004 года, компания Coleman продавала версию Twinbird «SC-C925 Portable Freezer Cooler 25L» под своей собственной торговой маркой, но с тех пор прекратила выпуск этого продукта. Портативный охладитель может проработать более суток, поддерживая температуру ниже нуля при питании от автомобильного аккумулятора . Этот кулер все еще находится в производстве, и Global Cooling теперь координирует его распространение в Северной Америке и Европе. Другие варианты, предлагаемые Twinbird, включают портативный морозильник (до −80 ° C), складные холодильники и модель для транспортировки крови и вакцины .

Двигатели с низким перепадом температур

Двигатель Стирлинга с низким перепадом температур, показанный здесь, работает от тепла от теплой руки.

А разница низкой температуры ( LTD или Low Delta T (LDT) ) двигатель Стирлинг будет работать на любом дифференциале с низкой температурой, например , разность между ладонью и комнатной температурой, или при комнатной температуре и кубиком льда. Рекордный перепад температур всего 0,5 ° C был достигнут в 1990 году. Обычно они имеют гамма-конфигурацию для простоты и без регенератора, хотя некоторые из них имеют прорези в вытеснительном элементе, обычно сделанные из пены для частичной регенерации. Обычно они не находятся под давлением и работают под давлением, близким к 1  атмосфере . Вырабатываемая мощность составляет менее 1 Вт, и они предназначены только для демонстрационных целей. Они продаются как игрушки и обучающие модели.

Однако для перекачивания воды под прямыми солнечными лучами с минимальным увеличением или без увеличения были построены более крупные низкотемпературные двигатели (обычно площадью 1 м²).

Другие приложения

Акустический тепловой двигатель Стирлинга

Национальная лаборатория Лос-Аламоса разработала «Акустический тепловой двигатель Стирлинга» без движущихся частей. Он преобразует тепло в мощную акустическую мощность, которая (указана из данного источника) «может использоваться непосредственно в акустических холодильниках или холодильниках с импульсной трубкой для обеспечения охлаждения с тепловым приводом без движущихся частей или … для выработки электроэнергии с помощью линейного генератора переменного тока или другой электроакустический преобразователь мощности ».

МикроТЧП

Компания WhisperGen (банкротство 2012 г.) из Новой Зеландии разработала двигатели Стирлинга, которые могут работать на природном газе или дизельном топливе. Было подписано соглашение с испанской фирмой Mondragon Corporación Cooperativa о производстве микроТЭЦ WhisperGen (комбинированное производство тепла и электроэнергии) и их поставке на внутренний рынок Европы. Некоторое время назад E.ON UK объявила об аналогичной инициативе для Великобритании. Отечественные двигатели Стирлинга будут снабжать клиента горячей водой, обогревом помещений и избыточной электроэнергией, которая может подаваться обратно в электрическую сеть.

В соответствии с опубликованными компаниями эксплуатационными характеристиками автономная дизельная установка вырабатывает комбинированную тепловую (5,5 кВт тепла) и электрическую (800 Вт электрическую) мощность, используя 0,75 литра автомобильного дизельного топлива в час. Установки Whispergen, как утверждается, работают как комбинированные когенерационные установки, достигая КПД ~ 80%.

Однако предварительные результаты обзора эффективности блоков WhisperGen microCHP, проведенного организацией Energy Saving Trust, показали, что их преимущества в лучшем случае в большинстве домов незначительны. Однако другой автор показывает, что микрогенерация двигателя Стирлинга является наиболее рентабельной из различных технологий микрогенерации с точки зрения снижения выбросов CO 2 .

Чип охлаждение

MSI (Тайвань) разработала миниатюрную систему охлаждения двигателя Стирлинга для микросхем персональных компьютеров, которая использует отходящее тепло от микросхемы для вращения вентилятора.

Опреснение

На всех тепловых электростанциях должен быть отвод отработанного тепла . Однако нет никаких причин, по которым отходящее тепло не может быть отведено для работы двигателей Стирлинга для прокачки морской воды через узлы обратного осмоса, за исключением того, что любое дополнительное использование тепла повышает эффективную температуру радиатора для тепловой электростанции, что приводит к некоторой потере эффективности преобразования энергии. . На типичной атомной электростанции две трети тепловой энергии, производимой реактором, составляет отходящее тепло. В установке Стирлинга отходящее тепло может быть использовано в качестве дополнительного источника электроэнергии.

Ссылки

Двигатели Стирлинга, работающие по другим циклам


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 6

Цикл Стирлинга считается непременной принадлежностью именно двигателя Стирлинга. В то же время, детальное изучение принципов работы множества созданных на сегодняшний день конструкций, показывает, что значительная часть из них имеет рабочий цикл, отличный от цикла Стирлинга. Например, альфа-стирлинг с поршнями разного диаметра имеет цикл, более похожий на цикл Эрикссона. Бета- и гамма-конфигурации, имеющие достаточно большой диаметр штока у поршня-вытеснителя, также занимают некое промежуточное положение между циклами Стирлинга и Эрикссона.

При движении вытеснителя в бета-конфигурации изменение состояния рабочего тела происходит не по изохоре, а по наклонной линии, промежуточной между изохорой и изобарой. При некотором отношении диаметра штока к общему диаметру вытеснителя можно получить изобару (это отношение зависит от рабочих температур). В этом случае поршень, который ранее был рабочим, играет лишь вспомогательную роль, а настоящим рабочим становится шток вытеснителя. Удельная мощность такого двигателя оказывается примерно в 2 раза большей, чем в привычных стирлингах, ниже потери на трение, т. к. давление на поршень более равномерно. Схожая картина в альфа-стирлингах с разным диаметром поршней. Двигатель с промежуточной диаграммой может иметь нагрузку, равномерно распределённую между поршнями, т. е. между рабочим поршнем и штоком вытеснителя.

Важным преимуществом работы двигателя по циклу Эрикссона или близкому к нему является то, что изохора заменена на изобару или близкий к ней процесс. При расширении рабочего тела по изобаре не происходит никаких изменений давления, никакого теплообмена, кроме передачи тепла от рекуператора рабочему телу. И этот нагрев тут же совершает полезную работу При изобарном сжатии происходит отдача тепла рекуператору.
В цикле Стирлинга при нагреве или охлаждении рабочего тела по изохоре происходят потери тепла, связанные с изотермическими процессами в нагревателе и охладителе.

Конфигурация

Инженеры подразделяют двигатели Стирлинга на три различных типа:

  • Альфа-Стирлинг — содержит два раздельных силовых поршня в раздельных цилиндрах. Один поршень — горячий, другой — холодный. Цилиндр с горячим поршнем находится в теплообменнике с более высокой температурой, в то время как цилиндр с холодным поршнем находится в более холодном теплообменнике. У данного типа двигателя отношение мощности к объёму достаточно велико, но, к сожалению, высокая температура «горячего» поршня создаёт определённые технические проблемы.

Регенератор находится между горячей частью соединительной трубки и холодной.

  • Бета-Стирлинг — цилиндр всего один, горячий с одного конца и холодный с другого. Внутри цилиндра движутся поршень (с которого снимается мощность) и «вытеснитель», изменяющий объем горячей полости. Газ перекачивается из холодной части цилиндра в горячую через регенератор. Регенератор может быть внешним, как часть теплообменника, или может быть совмещён с поршнем-вытеснителем.
  • Гамма-Стирлинг — тоже есть поршень и «вытеснитель», но при этом два цилиндра — один холодный (там движется поршень, с которого снимается мощность), а второй горячий с одного конца и холодный с другого (там движется «вытеснитель»). Регенератор может быть внешним, в этом случае он соединяет горячую часть второго цилиндра с холодной и одновременно с первым (холодным) цилиндром. Внутренний регенератор является частью вытеснителя.

Также существуют разновидности двигателя Стирлинга не попадающие под вышеуказанные три классических типа:

  • Роторный двигатель Стирлинга — решены проблемы герметичности (патент Мухина на герметичный ввод вращения (ГВВ), серебряная медаль на международной выставке в Брюсселе «Эврика-96») и громоздкости (нет кривошипно-шатунного механизма, т. к. двигатель роторный)[1][2].

Недостатки

  • Материалоёмкость — основной недостаток двигателя. У двигателей внешнего сгорания вообще, и двигателя Стирлинга в частности, рабочее тело необходимо охлаждать, и это приводит к существенному увеличению массо-габаритных показателей силовой установки за счёт увеличенных радиаторов.
  • Для получения характеристик, сравнимых с характеристиками ДВС, приходится применять высокие давления (свыше 100 атм) и специальные виды рабочего тела — водород, гелий.
  • Тепло не подводится к рабочему телу непосредственно, а только через стенки теплообменников. Стенки имеют ограниченную теплопроводность, из-за чего КПД оказывается ниже, чем можно было ожидать. Горячий теплобменник работает в очень напряжённых условиях теплопередачи, и при очень высоких давлениях, что требует применения высококачественных и дорогих материалов. Создание теплообменника, который удовлетворял бы противоречивым требованиям, весьма трудно. Чем выше площадь теплообмена, тем меньше потери тепла. При этом растёт размер теплообменника и объём рабочего тела, не участвующий в работе. Поскольку источник тепла расположен снаружи, двигатель медленно реагирует на изменение теплового потока, подводимого к цилиндру, и не сразу может выдать нужную мощность при запуске.
  • Для быстрого изменения мощности двигателя используются методы, отличные от тех, которые применялись в двигателях внутреннего сгорания: буферная ёмкость изменяемого объёма, изменение среднего давления рабочего тела в камерах, изменение фазного угла между рабочим поршнем и вытеснителем. В последнем случае реакция двигателя на управляющее действие водителя является практически мгновенной.

Преимущества

Тем не менее, двигатель Стирлинга имеет преимущества, которые вынуждают заниматься его разработкой.

  • «Всеядность» двигателя — как все двигатели внешнего сгорания (вернее — внешнего подвода тепла), двигатель Стирлинга может работать от почти любого перепада температур: например, между разными слоями воды в океане, от солнца, от ядерного или изотопного нагревателя, угольной или дровяной печи и т. д.
  • Простота конструкции — конструкция двигателя очень проста, он не требует дополнительных систем, таких как газораспределительный механизм. Он запускается самостоятельно и не нуждается в стартере. Его характеристики позволяют избавиться от коробки передач. Однако, как уже отмечалось выше, он обладает большей материалоёмкостью.
  • Увеличенный ресурс — простота конструкции, отсутствие многих «нежных» агрегатов позволяет стирлингу обеспечить небывалый для других двигателей ресурс в десятки и сотни тысяч часов непрерывной работы.
  • Экономичность — в случае преобразования в электричество солнечной энергии стирлинги иногда дают больший КПД (до 31,25 %), чем тепловые машины на пару.[3]
  • Бесшумность двигателя — стирлинг не имеет выхлопа, а значит — не шумит. Бета-стирлинг с ромбическим механизмом является идеально сбалансированным устройством и, при достаточно высоком качестве изготовления, даже не имеет вибраций (амплитуда вибрации меньше 0,0038 мм).
  • Экологичность — сам по себе стирлинг не имеет каких-то частей или процессов, которые могут способствовать загрязнению окружающей среды. Он не расходует рабочее тело. Экологичность двигателя обусловлена прежде всего экологичностью источника тепла. Стоит также отметить, что обеспечить полноту сгорания топлива в двигателе внешнего сгорания проще, чем в двигателе внутреннего сгорания.

Применение

Двигатель Стирлинга с линейным генератором переменного тока

Двигатель Стирлинга применим в случаях, когда необходим компактный преобразователь тепловой энергии, простой по устройству, либо когда эффективность других тепловых двигателей оказывается ниже: например, если разницы температур недостаточно для работы паровой или газовой турбины.

Термоакустика – раздел физики о взаимном преобразовании тепловой и акустической энергии. Он образовался на стыке термодинамики и акустики. Отсюда такое название. Наука эта очень молодая. Как самостоятельная дисциплина она возникла в конце 70-х годов прошлого века, когда швейцарец Никалаус Ротт закончил работу над математическими основами линейной термоакустики. И всё же она возникла не на пустом месте. Её возникновению предществовали открытия интересных эффектов, которые мы просто обязаны рассмотреть.

С ЧЕГО ЭТО НАЧИНАЛОСЬ
Термоакустика имеет длинную историю, которая берёт своё начало более двух веков назад.

Первые официальные записи о колебаниях, порождаемых теплом, сделаны Хиггинсом в 1777 г. Он экспериментировал с открытой стеклянной трубкой, в которой акустические колебания возбуждались с помощью водородной горелки, расположенной определённым образом. Этот опыт вошёл в историю, как «поющее пламя Хиггинса».

 

Рисунок 1. Поющее пламя Хиггинса

 

Однако, современным физикам более известен другой эксперимент, получивший название «трубка Рийке». В процессе своих опытов Рийке создал новый музыкальный инструмент из органной трубки. Он заменил водородное пламя Хиггинса на подогреваемый проволочный экран и экспериментально показал, что самый сильный звук рождается в том случае, когда экран расположен на расстоянии четверти трубки от её нижнего конца. Колебания прекращались, если накрыть верхний конец трубки. Это доказывало, что для получения звука необходима продольная конвективная тяга. Работы Хиггинса и Рийке позже послужили основой для зарождения науки о горении, которая сегодня применяется везде, где используется это явление от

Рисунок 2. Трубка Рийке.

горения пороховых шашек до ракетных двигателей. Явлениям, протекающим в трубке Рийке посвящены тысячи диссертаций во всём мире, но интерес к этому устройству не ослабевает до сих пор.

 

В 1850 г. Сондхаусс обратился к странному явлению, которое наблюдают в своей работе стеклодувы. Когда шарообразное утолщение из горячего стекла гонит воздух в холодный конец трубки стеклодува, генерируется чистый звук. Анализируя явление, Сондхаусс обнаружил, что звук генерируется, если нагревать шарообразное утолщение на конце трубки. При этом звук изменяется с изменением длины трубки. В отличие от трубки Рийке трубка Сондхаусса не зависела от конвективной тяги.

 

 

Рисунок 3. Трубка Сондхаусса.


Похожий эксперимент позже осуществил Таконис. В отличие от Сондхаусса он не подогревал конец трубки, а охлаждал его криогенной жидкостью. Это доказывало, что для генерации звука важен не подогрев, а перепад температур.
Первый качественный анализ колебаний, вызванных теплом, был дан в 1887 г. Лордом Рэлеем. Сформулированное Рэлеем объяснение перечисленных выше явлений сегодня известно термоакустикам как принцип Рэлея. Он звучит примерно так: «Если газу передать тепло в момент наибольшего сжатия или отобрать тепло в момент наибольшего разряжения, то это стимулирует колебания.» Несмотря на свою простоту, эта формулировка полностью описывает прямой термоакустический эффект, то есть преобразование тепловой энергии в энергию звука.

Вихревой эффект

Вихревой эффект (эффект Ранка-Хилша, англ. Ranque-Hilsch Effect) — эффект разделения газа или жидкости при закручивании в цилиндрической или конической камере на две фракции. На периферии образуется закрученный поток с большей температурой, а в центре — закрученный охлажденный поток, причем вращение в центре происходит в другую сторону, чем на периферии. Впервые эффект открыт французским инженером Жозефом Ранком в конце 20-х годов при измерении температуры в промышленном циклоне. В конце 1931 г Ж.Ранк подает заявку на изобретенное устройство, названное им «Вихревой трубой» (в литературе встречается как труба Ранке). Получить патент удается только в 1934 году в Америке (Патент США № 1952281). В настоящее время реализован ряд аппаратов, в которых используется вихревой эффект, вихревых аппаратов. Это «вихревые камеры» для химического разделения веществ под действием центробежных сил и «вихревые трубы», используемые как источник холода.

С 1960-х годов вихревое движение является темой множества научных исследований. Регулярно проводятся специализированные конференции по вихревому эффекту, например, в Самарском аэрокосмическом университете.

Существуют и применяются вихревые теплогенераторы[1] и микрокондиционеры.[2]

В этом мире есть вещи гениальные, непостижимые и совершенно нереальные. Настолько нереальные, что кажутся артефактами из некой параллельной Вселенной. К числу таких артефактов наряду с двигателем Стирлинга, вакуумной радиолампой и чёрным квадратом Малевича в полной мере относится т.н. «турбина Тесла».
Вообще говоря отличительная черта всех подобных вещей — абсолютная простота. Не упрощённость, а именно простота. То есть как в творениях Микеланджело — отсутствует всё лишнее, какие-то технические или смысловые «подпорки», чистое сознание, воплощённое «в железе» или выплеснутое на холст. И при всём при этом абсолютная нетиражность. Чёрный Квадрат — это своего рода «орт» искусства. Второго такого написанного другим художником быть не может.

Всё это в полной мере относится и к турбине Тесла. Конструктивно она представляет собой несколько (10-15) тонких дисков, укреплённых на оси турбины на небольшом расстоянии друг от друга и помещённые в кожух, напоминающий милицейский свисток.

Не стоит и объяснять, что дисковый ротор намного более технологичен и надёжен, чем даже «колесо Лаваля», я уж молчу о роторах обычных турбин. Это первое достоинство системы. Второе состоит в том, что в отличие от других типов турбин, где для ламинаризации течения рабочего тела необходимо принимать специальные меры. В турбине Тесла рабочее тело (которым может быть воздух, пар или даже жидкость) течёт строго ламинарно. Поэтому потери на газодинамическое трение в ней сведены к нулю: КПД турбины составляет 95%.

Правда следует иметь в виду, что КПД турбины и КПД термодинамического цикла — несколько разные вещи. КПД турбины можно охарактеризовать, как отношение энергии, преобразуемой в механическую энергию на валу ротора турбины к энергии рабочего цикла (то есть разнице начальной и конечной энергий рабочего тела). Так КПД современных паровых турбин так же весьма высок — 95-98%, однако КПД термодинамического цикла в силу ряда ограничений не превышает 40-50%.

Принцип действия турбины основан на том, что рабочее тело (допустим — газ), закручиваясь в кожухе, за счёт трения «увлекает» за собой ротор. При этом отдавая часть энергии ротору, газ замедляется, и благодаря возникающей при взаимодействии с ротором кориолисовой силе, подобно чаинкам в чае «скатывается» к оси ротора, где имеются специальные отверстия, через которые осуществляется отвод «отработанного» рабочего тела.
Турбина Тесла, как и турбина Лаваля преобразует кинетическую энергию рабочего тела. То есть превращение потенциальной энергии (например сжатого воздуха или перегретого пара) в кинетическую необходимо произвести до подачи на ротор турбины с помощью сопла. Однако турбина Лаваля, имея в целом достаточно высокий КПД, оказывалась крайне неэффективной на низких оборотах, что заставляло конструировать редукторы, размеры и масса которых многократно превышали размеры и массы самой турбины. Фундаментальным отличием турбины Тесла является тот факт, что она вполне эффективно работает в широком диапазоне частот вращения, что позволяет соединять её вал с генератором непосредственно. Кроме того, турбина Тесла легко поддаётся реверсированию.

Интересно, что сам Никола Тесла позиционировал своё изобретение, как способ высокоэффективного использования геотермальной энергии, которую он считал энергией будущего. Кроме того турбина без каких-либо переделок может превратиться в высокоэффективный вакуумный насос — достаточно раскрутить её вал от другой турбины или электродвигателя.

Технологичность турбины Тесла позволяет изготавливать её варианты буквально из чего угодно: дисковый ротор можно сделать из старых компакт-дисков или «блинов» от вышедшего из строя компьютерного «винчестера». При этом мощность такого двигателя не смотря на «игрушечные» материалы и габариты получается весьма внушительной. Кстати о габаритах: двигатель мощностью 110 л.с. был не больше системного блока нынешнего персонального компьютера.

Устройства на эффекте Ранка

Эффект Ранка с самого начала привлекал изобретателей кажущейся простотой технической реализации — в самом деле, простейшая реализация вихревой трубы представляет собой кусок трубы самый обычной, куда с одной стороны внутрь тангенциально подаётся исходный поток, а на противополжном торце установлена кольцевая диафрагма, и из её внутреннего отверстия выходит охлаждённая часть потока, а из щели между внешним краем диафрагмы и внутренней поверхностью трубы — его горячая часть. Однако на самом деле не всё так просто — добиться эффективного разделения удаётся далеко не всегда, да и КПД таких установок обычно заметно уступает широко распространённым компрессорным тепловым насосам. Кроме того, обычно параметры установки на эффекте Ранка рассчитаны для конкретной мощности, определяемой скоростью и расходом вещества исходного потока, и когда параметры входного потока отклоняются от оптимальных значений, КПД вихревой трубы существенно ухудшается. Тем не менее следует заметить, что возможности некоторых установок на эффекте Ранка внушают уважение — например, рекордное охлаждение, которого удалось достигнуть на одной ступени, составляет более 200°С!

Впрочем, с учётом нашего климата, гораздо больший интерес представляет использование эффекта Ранка для обогрева, да при этом ещё хотелось бы и не выходить за рамки «подручных средств».

Суть эффекта Ранка

При движении потока газа или жидкости по плавно поворачивающей поверхности трубы у её внешней стенки образуется область повышенного давления и температуры, а у внутренней (либо в центре полости, если газ закручен по поверхности цилиндрического сосуда) — область пониженной температуры и давления. Это достаточно хорошо известное явление называется эффектом Ранка по имени открывшего его в 1931 г. французского инженера Жозефа Ранка (G.J.Ranque, иногда пишут «Ранке»), или эффектом Ранка-Хилша (немец Robert Hilsh продолжил исследование этого эффекта во второй половине 1940-х годов и улучшил эффективность вихревой трубы Ранка). Конструкции, использующие эффект Ранка, представляют собой разновидность теплового насоса, энергия для функционирования которого берётся от нагнетателя, создающего поток рабочего тела на входе трубы.

Парадоксальность эффекта Ранка заключается в том, что центробежные силы во вращающемся потоке направлены наружу. Как известно, более тёплые слои газа или жидкости имеют меньшую плотность и должны подниматься вверх, а в случае цетробежных сил — стремиться к центру, более холодные имеют большую плотность и, соответственно, должны стремиться к периферии. Между тем при большой скорости вращающегося потока всё происходит с точностью до наоборот!

Эффект Ранка проявляется как для потока газа, так и для потока жидкости, которая, как известно, является практически несжимаемой и потому фактор адиабатического сжатия / расширения к ней неприменим. Тем не менее, в случае жидкости эффект Ранка обычно выражен значительно слабее — возможно, именно по этой причине, да и очень малая длина свободного пробега частиц затрудняет его проявление. Но это верно, если оставаться в рамках традиционной молекулярно-кинетической теории, а у эффекта могут быть и совсем другие причины.

На мой взгляд, на данный момент наиболее полное и достоверное научное описание эффекта Ранка представлено в статье А.Ф.Гуцола (в формате pdf). Как ни удивительно, в своей основе его выводы о сути явления совпадают с полученными нами «на пальцах». К сожалению, он оставляет без внимания первый фактор (адиабатическое сжатие газа у внешнего радиуса и расширение у внутреннего), который, на мой взгляд, весьма существенен при использовании сжимаемых газов, правда, действует он только внутри устройства. А второй фактор А.Ф.Гуцол называет «разделением быстрых и медленных микрообъёмов».



Читайте также:

 

Двигатель стирлинга — Вот Это Да!

Двигатель Стирлинга

Двигатель внутреннего сгорания вытеснил остальные виды силовых установок, однако, работы, направленные на отказ от использования этих агрегатов, наводят на мысль о скорой смене лидирующих позиций.

С начала технического прогресса, когда использование моторов, сжигающих горючее внутри, только начиналось, не было очевидным их превосходство.

Паровая машина, как конкурент, содержит в себе массу преимуществ: наряду с тяговыми параметрами, бесшумная, всеядная, легко управляется и настраивается.

Но лёгкость, надёжность и экономичность позволили двигателю внутреннего сгорания взять вверх над паром.

Сегодня во главе угла стоят вопросы экологии, экономичности и безопасности. Это заставляет инженеров бросать силы на серийные агрегаты, работающие за счёт возобновляемых источников топлива.

В 16 году девятнадцатого века Роберт Стирлинг зарегистрировал двигатель, работающий от внешних источников тепла. Инженеры считают, что этот агрегат способен сменить современного лидера.

Двигатель Стирлинга сочетает экономичность, надёжность, работает тихо, на любом топливе, это делает изделие игроком на автомобильном рынке.

Роберт Стирлинг (1790-1878 года жизни):

История двигателя Стирлинга

Изначально, установку разрабатывали с целью заменить машину, работающую за счёт пара. Котлы паровых механизмов взрывались, при превышении допустимых норм давлением. С этой точки зрения Стирлинг намного безопасней, функционирует, используя температурный перепад.

Принцип работы двигателя Стирлинга в поочередной подаче или отборе тепла у вещества, над которым совершается работа. Само вещество заключено в объём закрытого типа.

Роль рабочего вещества выполняют газы, либо жидкости. Встречаются вещества, выполняющие роль двух компонентов, газ преобразовывается в жидкость и наоборот.

Жидкопоршневой мотор Стирлинга обладает: небольшими габаритами, мощный, вырабатывает большое давление.

Уменьшение и увеличение объёма газа при охлаждении либо нагреве соответственно, подтверждается законом термодинамики, согласно которого все составляющие: степень нагрева, величина занимаемого пространства веществом, сила, действующая на единицу площади, связаны и описываются формулой:

P*V=n*R*T

здесь

  • P – сила действия газа в двигателе на единицу площади;
  • V – количественная величина, занимаемая газом в пространстве двигателя;
  • n – молярное количество газа в двигателе;
  • R – постоянная газа;
  • T – степень нагрева газа в двигателе К,

Модель двигателя Стирлинга:

За счёт неприхотливости установок, двигатели подразделяются: твердотопливные, жидкое горючее, солнечная энергия, химическая реакция и другие виды нагрева.

Цикл

Двигатель внешнего сгорания Стирлинга, использует одноимённую совокупность явлений. Эффект от протекающего действия в механизме высок. Благодаря этому есть возможность сконструировать двигатель с неплохими характеристиками в рамках нормальных габаритов.

Необходимо учитывать, что в конструкции механизма предусмотрен нагреватель, холодильник и регенератор, устройство, отвода тепла от вещества и возвращения тепла, в нужный момент.

Идеальный цикл Стирлинга, (диаграмма «температура-объём»):

Идеальные круговые явления:

  • 1-2 Изменение линейных размеров вещества с постоянной температурой;
  • 2-3 Отвод теплоты от вещества к теплообменнику, пространство, занимаемое веществом постоянно;
  • 3-4 Принудительное сокращение пространства, занимаемого веществом, температура постоянна, тепло отводится охладителю;
  • 4-1 Принудительное увеличение температуры вещества, занимаемое пространство постоянно, тепло подводится от теплообменника.

Идеальный цикл Стирлинга, (диаграмма «давление-объём»):

Из расчёта (моль) вещества:

Подводимое тепло:

Получаемое охладителем тепло:

Теплообменник получает тепло (процесс 2-3), теплообменник отдаёт тепло (процесс 4-1):

R – Универсальная постоянная газа;

СV – способность идеального газа удерживать тепло при неизменной величине занимаемого пространства.

За счёт применения регенератора, часть теплоты остается, в качестве энергии механизма, не меняющейся за проходящие круговые явления. Холодильник получает меньше тепла, таким образом, теплообменник экономит тепло нагревателя. Это увеличивает эффективность установки.

КПД кругового явления:

ɳ =

Примечательно, что без теплообменника совокупность процессов Стирлинга осуществима, но его эффективность будет значительно ниже. Прохождение совокупности процессов задом наперёд ведёт к описанию охлаждающего механизма.

В этом случае наличие регенератора, обязательное условие, поскольку при прохождении (3-2) невозможно нагреть вещество от охладителя, температура которого значительно ниже.

Так же невозможно отдать тепло нагревателю (1-4), температура которого выше.

Принцип работы двигателя

Что бы понять, как работает двигатель Стирлинга, разберёмся в устройстве и периодичности явлений агрегата. Механизм преобразует тепло, полученное от нагревателя, находящегося за пределами изделия в действие силы на тело. Весь процесс происходит благодаря температурному перепаду, в рабочем веществе, находящемся в закрытом контуре.

Принцип действия механизма базируется на расширении за счёт тепла. Непосредственно до расширения, вещество в замкнутом контуре нагревается. Соответственно, перед тем, как сжаться, вещество охлаждают. Сам цилиндр (1) окутан водяной рубашкой (3), ко дну подается тепло. Поршень, совершающий работу (4) помещен в гильзу и уплотнён кольцами.

Между поршнем и дном находится механизм вытеснения (2), имеющий значительные зазоры и свободно перемещающийся. Вещество, находящееся в замкнутом контуре, двигается по объёму камеры за счёт вытеснителя. Перемещение вещества ограничено двумя направлениями: дно поршня, дно цилиндра.

Движение вытеснителя обеспечивает шток (5), который проходит через поршень и функционирует за счет эксцентрика с запаздыванием на 90° в сравнении с приводом поршня.

Поршень расположен в крайнем нижнем положении, вещество охлаждается за счет стенок.

Вытеснитель занимает верхнее положение, перемещаясь, пропускает вещество через торцевые щели ко дну, сам охлаждается. Поршень стоит неподвижно.

Вещество получает тепло, под действием тепла увеличивается в объёме и поднимает расширитель с поршнем вверх. Совершается работа, после чего вытеснитель опускается на дно, выталкивая вещество и охлаждаясь.

Поршень опускается вниз, сжимает охлаждённое вещество, выполняется полезная работа. Маховик служит в конструкции аккумулятором энергии.

Рассмотренная модель без регенератора, поэтому КПД механизма не велико. Тепло вещества после совершения работы отводится в охлаждающую жидкость, используя стенки. Температура не успевает снижаться на нужную величину, поэтому время охлаждения продлевается, скорость мотора маленькая.

Виды двигателей

Конструктивно, есть несколько вариантов, использующих принцип Стирлинга, основными видами считаются:

  • Двигатель «α – Стирлинг»:

Конструкция применяет два разных поршня, помещенных в различные контуры. Первый контур используется для нагрева, второй контур применяется для охлаждения. Соответственно, каждому поршню принадлежит свой регенератор

Видео: как сделать двигатель Стирлинга

Даже маленький двигатель, именуемый двигателем Стирлинга, можно смастерить дома своими руками. Такое название дано в честь человека, который не придумал его, а улучшил. Позже компания Philips внесла инвестиции в развитие механизма Стирлинга, после чего он стал широко известен. Особую популярность он приобрел в эпоху существования паровых машин. Брату Стирлинга даже удалось применить механизм на производстве, где он работал.
Сделать пусть маленький и не совсем мощный двигатель Стирлинга можно самостоятельно. Материалы понадобятся следующие: банка из-под консервов жестяная, подойдет даже такая, в которой были шпроты, затем жестяной лист, пара скрепок, кусок поролона, небольшой обычный пакет и кусок медной проволоки.

Первое, что необходимо сделать — разобраться с банкой. Она должна быть чистой, ее края нужно обработать наждачкой. Из листа жести надо вырезать круг, который поместится без проблем внутрь банки. В самом центре проделываем отверстие, для этого можно использовать ножницы. А для определения точности точки, в которой нужно проделать отверстие, подойдет циркуль. На конце выпрямленной скрепки сделайте кольцо, на нее наматывается проволока в 4 витка, плотно лежащих друг к другу. К отверстию, проделанному в крышке, припаиваем спираль, которая получилась. Скрепка должна при этом свободно двигаться.
Поролон нужен, чтобы сделать вытесняющее приспособление, в диаметре немного меньшее, чем размер банки, и зазоров больших быть не должно. В высоту вытеснитель должен быть чуть больше половины банки. В поролоне делается отверстие в самой середине, туда вставляется втулка, ее можно смастерить из пробки либо резины. Внутрь втулки вставляем шток и склеиваем. Важно, чтобы вытеснитель был размещен параллельно крышке. Банка после этого закрывается, ее края должны быть герметично запаяны.
Следующий шаг — цилиндр. Из жестяного листа вырезается полоска, в длину она должна составлять 6 см, в ширину — 2,5 см. Край нужно согнуть на 2 мм. Делаем гильзу, край запаиваем, затем припаиваем гильзу к крышке в области над отверстием. Осталось разобраться с мембраной. Для этого нужен кусочек пакета, его необходимо натянуть на гильзу и чуть вдавить, затянув резиночкой.

Важно перепроверить, корректно ли все собрано. Затем нагреваем механизм снизу, тянем за шток. Мембрана при этом должна выгнуться наружу. При опускании штока она снова приходит в исходное положение. Если что-то не так сделано, шток на свое место не возвращается. Двигатель готов, работать он может от простой свечки.
В видео приведен пример маленького двигателя Стирлинга, который способен начать работу от тепла рук. Это познавательно и в то же время оригинально. Работает он по простому принципу: газ внутри нагревается и приводит поршень в движение. И такую штуку можно тоже сделать своими руками. Важно соблюдать привила безопасности и попросить помощи у взрослых.

Cубмарина с двигателем Стирлинга следующего поколения

Начались исследования, проектирование и разработка преемника японских ударных подводных лодок класса Soryu, которые поступили на вооружение в 2009 году. Этому новому типу было дано обозначение 29SS.

Созданием субмарин нового поколения занимается компания Mitsubishi Heavy Industries (MHI). Soryu получила широкое признание в мире как одна из лучших подлодок и часто рассматривается в качестве наиболее передовой и самой малошумной, об этом пишет указывает издание Navy Recognition.

 

Дизель-электрический корабль, использующий двигатели Стирлинга, весит приблизительно 4 000 тонн и является крупнейшей послевоенной субмарины страны, «обеспечивая важное тактическое и стратегическое преимущество перед конкурентами». В настоящее время в составе японского флота находятся 10 субмарин данного типа. Еще три единицы строятся и должны быть введены в строй до 2023 года.


Недавно тип Soryu прошел модернизацию. На новые подлодки будут установлены передовые литиево-ионные батареи в качестве малошумного источника питания, являясь одним из основных технологических прорывов, которые, как ожидается, будут наследованы классом 29SS.

 


Японский производитель подводных лодок, представил предварительный проект типа 29SS. Как утверждается, первый его представитель должен быть введен в эксплуатацию в конце 2020-х годов. Фаза НИОКР будет проходить в период с 2025 по 2028 год, а первый корабль этого класса, вероятно, будет введен в строй около 2031 года.


Ожидается, что 29SS сохранит общую форму корпуса Soryu, однако новые корабли будут иметь ряд изменений в конструкции, включая существенно уменьшенный парус (ранее так называлась башня управления). Предполагается, что он будет смещен во внутрь субмарины, что позволит уменьшить гидродинамическое сопротивление. Это положительно скажется на шумовой сигнатуре подводных лодок. При этом плавники будут перемещены с паруса на корпус.

Soryu получила широкое признание в мире как одна из лучших подлодок и часто рассматривается в качестве наиболее передовой и самой малошумной, об этом пишет указывает издание Navy Recognition.

 

Кроме того, планируется, что 29SS будет оснащена эжектором (струйным насосом), который заменит традиционный винт, используемый для движения. Впрочем, данное новшество ожидается уже на будущих австралийских подводных лодках класса Attack.

29SS, вероятно, сохранит то же вооружение, что и лодки Soryu, имеющие шесть носовых 533-мм торпедных аппарата, до 30 торпед типа 89 или заменяющие их противокорабельные ракеты «Саб-Гарпун». Хотя существует общая тенденция к установке вертикальных пусковых шахт за парусом подводной лодки, у Японии нет предназначенных для них ракет.

 

 

 

Двигатель Стирлинга

 

По мнению многих зарубежных специалистов, перспективным направлением является разработка и широкое внедрение энергетических установок на основе двигателей Стирлинга.  

Анимация классического двигателя Стирлинга с конфигурацией β-типа, при которой рабочий и вытеснительный поршни собраны в одном цилиндре. wikipedia.org.

Низкий уровень шума, малая токсичность отработавших газов, работа на различных видах топлива, большой ресурс, соотношение размеров и массы, хорошие характеристики крутящего момента – все эти параметры дают возможность двигателям Стирлинга в ближайшее время значительно «потеснить» двигатели внутреннего сгорания.

 

Двигатель Стирлинга, относящийся к классу двигателей с внешним подводом теплоты, является уникальной тепловой машиной. Циклические процессы сжатия и расширения в двигателе происходят при различных значениях температуры, а управление потоком рабочего тела осуществляется путем изменения его объема.

 

 

Конструктивно двигатель представляет собой удачное сочетание в одном агрегате компрессора, детандера и теплообменных устройств: нагревателя, регенератора и холодильника, образующих внутренний контур. Он содержит некоторый постоянный объем рабочего газа, перемещающийся между «холодной» частью (находящейся в зоне температуры окружающей среды) и «горячей» частью.

«Стирлинг» не имеет выхлопа из цилиндров, а это значит, что уровень его шума гораздо меньше, чем у поршневых двигателей внутреннего сгорания. β-стирлинг с ромбическим механизмом является идеально сбалансированным устройством и, при достаточно высоком качестве изготовления, имеет предельно низкий уровень вибраций (амплитуда вибрации меньше 0,0038 мм). 

 

Как у любого двигателя с внешним подводом теплоты, нагревание рабочего тела во внутреннем контуре происходит через теплообменную поверхность за счет сжигания любого вида топлива или других источников теплоты. Это позволяет применять в двигателях Стирлинга как традиционные, так и нетрадиционные виды топлива – биогаз, уголь, отходы лесной промышленности и сельского хозяйства, а также солнечную и другие виды энергии. Многотопливность делает их особенно привлекательными для использования возобновляемых и местных источников энергии.

 

 

Уже сегодня наиболее крупные инновационные проекты в области альтернативной энергетики связаны именно с двигателями Стирлинга.

Мембранный двигатель Стирлинга для солнечных установок.

 

 

 

Двигатель Стирлинга и производители подлодок

 

Нужно отметить, что в тех областях техники, где начинают применять двигатели Стирлинга, происходит технологический рывок. Так, например, применение на шведских неатомных подводных лодках анаэробных энергоустановок с двигателями Стирлинга значительно повысило их «скрытность» и совершило настоящий переворот в области подводного кораблестроения.

 

Сейчас по этому пути идут все ведущие фирмы, производители подлодок,  поскольку «на кону» – мировой рынок подводных лодок XXI века, а это примерно 400 единиц до 2030 года. «Козырными картами» в этой борьбе, несомненно, станут субмарины с двигателями Стирлинга. Они уже в настоящее время по «скрытности» и другим характеристикам не только приблизились к атомоходам, но по некоторым показателями даже превосходят их. Так, в ходе двух учений в Атлантике, прошедших в 2003 г., шведская подводная лодка Halland с анаэробными двигателями Стирлинга опередила испанскую субмарину с обычной дизель-электрической установкой, а затем и французскую атомную подлодку. Она же в Средиземном море лидировала в «схватке» с американской атомной подлодкой «Хьюстон». Нужно отметить, что малошумная и высокоэффективная Halland в 4,5 раза дешевле своих атомных соперников.

 

 

 

Источник/ Источник/ Источник

 

Современная подводная лодка с анаэробным двигателем. Мощная и воздухонезависимая

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Новости о науке, технике, вооружении и технологиях.

Подпишитесь и будете получать свежий дайджест лучших статей за неделю!

Email*

Подписаться

«двигатель Стирлинга в подарок במחיר המשתלם ביותר — מבצעים נהדרים לקניית יית יית
מבצעים חמים ב- дар двигателя Стирлинга: העסקאות והנחות המקוונות הטובות ביותר עם ביקורות של לקוחות אמיתיים.

ות טובות! תה נמצא במקום הנכון עבור двигатель Стирлинга подарок.עכשיו אתה כבר יודע את זה, מה שאתה מחפש, אתה בטוח למצוא את זה aliexpress. אנחנו ממש יש אלפי מוצרים מעולים בכל קטגוריות המוצרים. ין אם אתה מחפש high-end תוויות ו זול, כ רכישות בכמות גדולה, אנו מבטיחים כי זה כאן aliexpress. תוכלו למצוא חנויות רשמיות עבור שמות מותגים לצד מוכרים הנחה עצמאית קטנה, כולם מציעים משלוח מהיר ואמיר.

ולם לא יוכה על בחירה, איכות ומחיר.כל יום תוכלו למצוא הצעות חדשות, מקוונות בלבד, הנחות בחנויות והזדמנות לשמור עוד יותר על ידי איסוף קופונים. י ייתכן שיהיה עליך לפעול מהר כמו זה העליון Двигатель стирлинга подарок מוגדר להיות אחד המבוקשים ביותר המבוקשים ביותר בתוך זמן קצר. תחשוב כמה י אתה חברים יהיה כאשר אתה אומר להם שיש לך подарок двигателя Стирлинга על aliexpress. עם ירים הנמוכים ביותר באינטרנט, מחירי משלוח זול ואפשרויות אוסף מקומי, תה יכול לעשות חיסכון גדול עוד יותר.

תה עדיין נמצא י מוחות לגבי ירי וי ווים על ירת מוצר דומה, ‘אלכס’ הוא מקום מצוין להשוות מחירים ומוכרים.ו נעזור לך להבין אם זה שווה תוספת עבור גירסת high-end או אם אתה מקבל רק עסקה טובה על ידי מקבל ת הפריט זול יותר. Номер и, אם אתה רק רוצה לטפל בעצמך ו להתיז על הגרסה היקרה ביותר, תמיד יהיה תמיד לוודא שאתה יכול לקבל את המחיר הטוב ביותר עבור הכסף שלך, אפילו לתת לך לדעת מתי אתה תהיה טוב יותר מחכה קידום להתחיל, ואת החיסכון שאתה יכול לצפות לעשות.

Aliexpress.כל ות ומוכר מדורגות עבור שירות לקוחות, יר ואיכות על ידי לקוחות אמיתיים. וסף אתה יכול למצוא את החנות או דירוגי המוכר הפרט, כמו גם להשוות מחירים, הנחוח והנחות מציעה על ותו וצר על יי רוי רות וצר על יי רוי רי ר כל רכישה מדורגת בכוכבים ולעתים קרובות יש הערות שנותרו על ידי לקוחות קודמים המתארים את חוויית העסקה שלהם, כך ת י וי. בקיצור, תה לא צריך לקחת את המילה שלנו על זה — רק להקשיב למיליוני לקוחות מאושרים שלנו.

וגם, אתה חדש י aliexpress, ו מאפשרים לך על סוד.רק לפני שתלחץ על ‘קנה עכשיו’ בתהליך העסקה, רגע כדי לבדוק את הקופונים — ותחסוך עוד יותר. תה יכול למצוא קופונים החנות, ופונים aliexpress או שאתה יכול לאסוף קופונים כל יום על ידי משחק ים על יקציה aliexpress. וכפי שרוב המפיצים שלנו מציעים משלוח חינם — אנחנו חושבים שתסכים לכך שאתה מקבל ת זה подарок двигателя Стирлинга באחד המחירים הטובים ביותר באינטרנט.

תמיד יש לנו את הטכנולוגיה העדכנית ביותר, ת המגמות החדשות ביותר, ואת התוויות המדוברות ביותר.על aliexpress, איכות מעולה, יר ושירות מגיע כסטנדרט — בכל פעם. התחל את חוויית הקנייה הטובה ביותר שתהיה לך אי פעם, ממש כאן.

Где купить двигатели Стирлинга плюс два удивительных совета по безопасности.

Полное руководство покупателя двигателей Стирлинга

Доктор Джеймс Сенфт разработал первые двигатели с низким перепадом температур, которые выглядели так.

Итак, вы хотите купить двигатель Стирлинга, но в сети есть тысячи вариантов.Это может немного сбивать с толку.

Организованный список ваших опций

Я работаю в области двигателей Стирлинга более 20 лет. Этот веб-сайт старше, чем Google и Facebook.

Цель этой страницы — помочь вам организовать ваши варианты, чтобы вы с меньшими хлопотами сделали лучший выбор для себя.

Я перечисляю здесь свои двигатели Стирлинга, но я также перечисляю продукты моих конкурентов. На самом деле, я часто рекомендую вам покупать у кого-то еще, если я думаю, что он может вам помочь.См. Более подробную информацию в разделе «Советы всем покупателям».

Два моих удивительных совета по безопасности приведены в конце этой статьи.

Эту красивую модель двигателя Стирлинга можно купить на Amazon.

Как организовано это руководство

Этот список сначала сгруппирован по типам двигателей и поставщикам образовательных услуг.

Далее по списку идут двигатели от продавцов из разных географических регионов.

Продавцы двигателей Стирлинга с высоким рейтингом на Amazon и eBay завершают список доступных двигателей.

Щелкните или коснитесь любой из групп ниже, чтобы перейти к этой части списка.

  1. Низкотемпературные модели
  2. Модели с пламенным нагревом
  3. Вентиляторы
  4. Энергетические двигатели (часто обозначаемые как комбинированные теплоэнергетические)
  5. Охладители и криокулеры
  6. Военный
  7. Поставщики образовательных услуг
  8. Продавцы по всему миру
  9. Лидеры продаж на Amazon и eBay
  10. Советы для всех покупателей
  11. Как купить Двигатели для мальчиков
  12. Советы по безопасности
Больше двигателей ищите в комментариях

Приглашаем всех производителей и продавцов двигателей Стирлинга дать ссылку на свой самый популярный продукт в разделе комментариев ниже.

Все комментарии проходят модерацию, поэтому может пройти несколько дней, прежде чем ваш комментарий появится в сети.

Покупатели должны проверить комментарии, чтобы узнать, что нового произошло с момента последнего изменения этой страницы.

Низкотемпературные модели

Моим любимым типом моделей двигателей Стирлинга являются низкотемпературные двигатели Стирлинга. Основная причина, по которой они мне так нравятся, заключается в том, что они не используют пламя, поэтому они:

  1. Безопасно для использования в помещении.
  2. Экологически чистый.
  3. Безопасен для учеников в классе.

Низкотемпературный двигатель Стирлинга, модель

Модели с пламенем

Эти двигатели также могут доставлять массу удовольствия: просто убедитесь, что вы используете их на открытом воздухе или в помещении с отличной вентиляцией.

Двигатели Стирлинга с пламенным обогревом чаще всего работают от пламени спирта или керосина, а иногда и от пропановой или бутановой горелки.

Если у вас есть выбор, пропановая горелка или модели с пламенем на спирте должны давать более чистое пламя, чем двигатели с керосиновым пламенем.

Двигатель Стирлинга с пламенным двигателем

Вы можете найти список моделей двигателей Стирлинга, уже имеющихся в продаже, в разделе «Модели» на нашей странице с рекомендациями.

Вентиляторы

Вентиляторы двигателя Стирлинга были довольно популярны столетие назад. Если вы хотели охладиться в жарком месте, например в Индии, вам нужно было либо нанять кого-нибудь, чтобы обмахивать вас вентилятором, либо использовать вентилятор двигателя Стирлинга.

Сегодня в большинстве регионов с жарким климатом легко доступно электричество, поэтому вентиляторы двигателей Стирлинга по большей части вышли из моды.

Но есть еще один вентилятор двигателя Стирлинга, который нужен некоторым клиентам, и это вентиляторы для дровяной печи для удаленных кабин.

Движение воздуха без электричества

Эти вентиляторы предназначены для установки на дровяной печи и работают на разнице температур между горячей печью и более холодным воздухом в комнате.

Это удобно для любого места, где есть дровяная печь, и даже лучше для такого места, как хижина, которая может находиться в отдаленном районе с небольшим или отсутствующим электричеством.

Этот вентилятор предназначен для поддержания холодной стороны двигателя в холодном состоянии, чтобы он продолжал вырабатывать расчетную выходную мощность.

Вентилятор для дровяной печи

Помимо нашего вентилятора для дровяной печи, вы можете найти других поставщиков на нашей странице рекомендаций, посвященной вентиляторам для печей.

Энергетические двигатели (часто «теплоэлектроцентрали»)

Каждый двигатель любого типа отводит отработанное тепло в окружающую среду. Но двигатели Стирлинга направляют большую часть отработанного тепла в охлаждающую воду, а не в горячий выхлоп.

Это означает, что они являются отличным выбором, если вы хотите улавливать это отработанное тепло и делать с ним что-нибудь полезное, например, обогревать здание.

Если у вас есть бизнес-потребности как в электричестве, так и в большом количестве горячей воды, например, в коммерческой прачечной, двигатель Стирлинга, сконфигурированный для комбинированного производства тепла и электроэнергии, будет отличным выбором.

У нас есть список компаний, которые поставляют энергетические двигатели, на нашей рекомендованной странице здесь.

Охладители и криокулеры

Двигатели

Стирлинга могут использоваться в качестве охладителей и для охлаждения некоторых приложений до криогенных температур.

Есть несколько мест, где продаются охладители двигателя Стирлинга и криокулеры, которые я составил в списке на нашей странице рекомендуемых продуктов.

Военный

Есть несколько компаний, которые все еще разрабатывают двигатели Стирлинга для использования в вооруженных силах, включая SAAB (ранее Kockums).

Компания SAAB разработала двигатель Стирлинга, используемый для питания шведской подводной лодки класса Gotland.

Другие компании, такие как Sunpower, постоянно работают над различными исследовательскими проектами, в которых используются двигатели Стирлинга.

Поставщики образовательных услуг

Первокурсник колледжа узнает о двигателях Стирлинга и о том, как они работают в лаборатории физики.

Школам и университетам зачастую проще покупать товары у компаний, у которых они уже много покупают.

Если вы работаете учителем в школе или университете, я составил список поставщиков образовательных услуг из мест, которые вы, вероятно, знаете и которым доверяете. Все они продают по крайней мере один двигатель Стирлинга.

Вы можете найти этот список в разделе «модели» на нашей странице рекомендаций или по этой ссылке.

Продавцов по всему миру

Двигатели

Стирлинга можно найти во многих местах по всему миру, если вы знаете, где искать.

Есть довольно много продавцов от Великобритании до Австралии и Канады.

Чтобы увидеть всех поставщиков, которых я нашел в разных частях мира, просмотрите этот список мировых поставщиков!

Лидеры продаж на Amazon и eBay

Конечно, в современном мире такие сайты, как Amazon и eBay, позволяют легко найти практически все, что можно купить.Но существует так много продавцов и магазинов, что поиск того, что вам нужно, может запутать.

Чтобы облегчить ваш поиск, мы собрали по два ведущих продавца с каждого сайта на основе отзывов покупателей и рейтингов продавцов. Этих продавцов можно найти в этом списке на нашей рекомендованной странице.

Советы для всех покупателей

Покупайте рядом с домом, если можете. Любой двигатель Стирлинга, который вы купите, вероятно, прослужит несколько лет. Если его когда-либо потребуется отремонтировать, вам будет гораздо лучше, если вы купите его поближе к дому.

Стоит ли покупать на Amazon?

Мне нравится Amazon, и я покупаю много вещей на Amazon, но подумайте о покупке напрямую у производителя, если можете.

Amazon и другие розничные продавцы настолько хороши в перемещении товаров, что легко думать, что каждый покупательский опыт будет лучше, если вы будете покупать на Amazon, но это не всегда так.

Комиссия Amazon невидима, но реальна

Комиссия, которую Amazon взимает с продажной цены, невидима для вас, но это очень большие затраты для производителя двигателя, которые значительно снижают его прибыль.Эта прибыль, упущенная производителем, не будет использована для разработки новых продуктов для вас в будущем.

Amazon не заботится о том, что небольшой производитель вашего двигателя Стирлинга обанкротится, но вы можете испытать неудобства, если его не будет рядом, чтобы отремонтировать ваш двигатель, если он когда-либо понадобится.

Покупка подарков для мальчиков

Как гордый отец маленького мальчика, я особенно осознаю, что маленьким мальчикам могут очень нравиться двигатели Стирлинга. Так какой из них купить?

Во-первых, сколько лет вашему мальчику? На данный момент я не могу найти на рынке игрушек с двигателями Стирлинга, подходящих для мальчиков младше 10 лет.

Если вы еще не доверяете своему сыну складной нож, вероятно, для него нет подходящей игрушки с двигателем Стирлинга.

А жаль.

Что купить мальчику: комплект или готовый к работе двигатель?

Если вашему мальчику по крайней мере 12 лет и он интересуется механическими вещами, вам следует подумать о том, чтобы купить ему комплект и попросить его собрать его.

В идеале я бы посоветовал вам купить как готовую к запуску версию, так и версию комплекта одного и того же двигателя, например, мои двигатели Стирлинга MM-1 и MM-5 Coffee Cup.

Если вам нужно купить только один, купите ему готовый к запуску двигатель. По опыту своих клиентов я знаю, что не каждый, кто покупает комплект, может запустить его.

Неожиданные советы по безопасности

Давление воздуха = Плохо

Один из способов построить двигатель Стирлинга, который выдает больше мощности, — это надавить на него газом, и, поскольку наиболее доступным газом для создания давления в Стирлинге является воздух, вы можете подумать о наддутии двигателя воздухом.

Многие конструкторы пробовали это, и действительно, двигатели действительно выдают больше мощности.

Взрыв двигателей Стирлинга под давлением

Пожалуйста, помните: двигатели Стирлинга, которые смазываются бензином и находятся под давлением воздуха, — это бомбы.

В двигателях с воздушным давлением и масляной смазкой все элементы пожарного треугольника присутствуют только под давлением.

Достаточно небольшого количества масла, протекающего вокруг поршня в горячую часть, чтобы стать источником топлива для взрыва

Воздух + масло + давление + тепло = опасность

На рынке нет современных двигателей Стирлинга, предназначенных для наддува воздуха, но остерегайтесь самодельных двигателей, которые могут быть созданы для наддува воздуха.Также могут быть доступны несколько старинных двигателей Стирлинга, в которых можно создавать давление воздуха.

Хотя эти двигатели достаточно безопасны для работы при атмосферном давлении, они небезопасны для работы под давлением воздуха.

Если вы действительно хотите создать давление в двигателе, который был разработан для работы на воздухе, используйте вместо него сухой азот. Азот — очень безопасный газ для использования в двигателях Стирлинга.

Удивительно, но водород также является очень безопасным газом для использования в двигателях Стирлинга по причинам, которые я не буду описывать на этой странице.

Отравление угарным газом

Я уже упоминал, что мне не очень нравится идея двигателей Стирлинга с подогревом пламенем, потому что они обычно используются в закрытых помещениях без вентиляции, и зачастую пламя не является чистым.

Вы всегда должны помнить о возможности отравления угарным газом. Узнай больше об этом здесь.

Пожалуйста, укажите ссылку на другие двигатели Стирлинга для продажи

Мир очень велик, и мы не можем знать обо всех двигателях Стирлинга, выставленных на продажу, поэтому, пожалуйста, дайте ссылку на любые другие, о которых вы знаете, в комментариях ниже.

вещей с меткой «Двигатель Стирлинга»

3D-печатный альфа-двигатель Стирлинга # 2 аэропортом 22 марта 2014 г. 1432 1575 165 Напечатанный на 3D-принтере двигатель Стирлинга типа Alpha автор: petrzmax 3 февраля 2018 г. 1408 1333 84 Двигатель Стирлинга PE2 автор: dougconner 16 ноя.2012 680 774 29 Мраморный двигатель Стирлинга, напечатанный на 3D-принтере аэропортом 1 марта 2015 г. 643 669 19 Свободнопоршневой двигатель Стирлинга от IronGoober 16 марта 2016 г. 182 230 11 Гамма Moteur Stirling — Комплект 2 — Двигатель Стирлинга автор: AlainDucros 17 мая 2016 г. 167 188 8 Комплект гаммы Moteur Stirling — КОМПЛЕКТ 1 — Двигатель Стирлинга автор: AlainDucros 21 марта 2016 г. 117 165 2

Двигатель Стирлинга

Двигатель Стирлинга был изобретен в 1816 году преп.Роберт Стирлинг, который стремился создать более безопасную альтернативу паровым двигателям, котлы которых часто взрывались из-за высокого давления пара и ограничений примитивных материалов, доступных в то время. Как и другие тепловые двигатели, двигатель Стирлинга преобразует тепловую энергию в механическую. Однако существенные особенности двигателя Стирлинга заключаются в том, что это двигатель внешнего сгорания с замкнутым циклом. Это означает, что в нем используется фиксированное количество рабочей жидкости, обычно воздуха, но могут использоваться и другие газы, заключенные в герметичный контейнер, а тепло, потребляемое двигателем, передается извне.Это позволяет двигателю работать практически от любого источника тепла, включая ископаемое топливо, горячий воздух, солнечную, химическую и ядерную энергию. Он также может работать с очень низкими перепадами температур, всего 7 ° C, между источником тепла и радиатором, так что он может работать от тепла тела и даже пара от чашки кофе.

Поскольку он может использовать тепло постоянного пламени и не зависит от взрывов, как в двигателе внутреннего сгорания, двигатель работает бесшумно.

На приведенной выше схеме показаны три альтернативных источника тепла, которые обычно используются в электроэнергетике.

Принцип работы

Двигатель Стирлинга основан на свойстве газов: они расширяются при нагревании и сжимаются при охлаждении.(Закон Чарльза). Если газ содержится в фиксированном объеме, его давление будет увеличиваться при нагревании и уменьшаться при охлаждении.

Если газ находится в контейнере переменного объема, состоящем из подвижного поршня в цилиндре, закрытом с одного конца, давление увеличивается и уменьшается, что приводит к тому, что поршень перемещается наружу и внутрь. Повторяющееся нагревание и охлаждение вызовут возвратно-поступательное движение поршень, который может быть преобразован во вращательное движение с помощью обычного шатуна и коленчатого вала с маховиком.

К сожалению, скорость, с которой можно изменять температуру газа путем нагрева и охлаждения цилиндра, ограничена большой теплоемкостью практических поршней и цилиндров. Однако эту проблему можно решить, поддерживая на одном конце цилиндра постоянную высокую температуру, а на другом конце — постоянную холодную температуру и перемещая газ от одного конца цилиндра к другому. Это достигается с помощью поршня с неплотной посадкой, известного как вытеснитель, который перемещается вперед и назад внутри цилиндра, таким образом перемещая газ от одного конца к другому.При перемещении буйка газ выходит из зазора между буйком и стенкой цилиндра. Вытеснитель сам по себе не производит энергии и использует достаточно энергии только для циркуляции газа в цилиндре. Мощность извлекается из тепловой системы за счет изменения объема / давления газа на холодном конце цилиндра, чтобы толкать отдельный «силовой поршень» вперед и назад. Возможно множество различных конфигураций поршня и буйка, и ниже приведены примеры, иллюстрирующие наиболее распространенные типы.

Эффективность преобразования

Теоретический КПД η двигателя Стирлинга определяется законом Карно следующим образом:

η = (T h — T c ) / T h или η = 1 — T c / T h

Где T c — температура газа, когда он холодный, а T h — температура газа, когда он горячий.

Изготовлены практические двигатели с КПД 50%. Это вдвое выше обычного КПД двигателя внутреннего сгорания, который имеет большие потери на перекачивание и воздушный поток в двигателе, а также тепловые потери через выхлопные газы и систему охлаждения.

См. Также Тепловые двигатели

Доступная мощность

Хотя двигатель обладает высокой эффективностью преобразования энергии, он, к сожалению, имеет низкую удельную мощность, поскольку она довольно велика для производимой мощности, и это ограничивает диапазон его использования приложениями с низким энергопотреблением.Удельная мощность может быть увеличена за счет использования более высокого давления газа и альтернативных рабочих газов для увеличения теплоемкости газа. См. Приложения ниже.

Типы двигателей Стирлинга

Двигатели Стирлинга бывают разных форм и форм. Большинство из них представляют собой варианты четырех основных конфигураций: альфа, бета, гамма и конструкции двойного действия, показанные на диаграмме ниже.

Двигатель Стирлинга (альфа-конфигурация)

Фиксированное количество воздуха или другой рабочей жидкости заключено внутри двух цилиндров, горячего и холодного, и перемещается между ними вперед и назад.Воздух нагревается и расширяется в горячем цилиндре и охлаждается в холодном цилиндре, где он сжимается, отдавая свою энергию для выполнения механической работы в процессе.

Примечание: Два поршня соединены с коленчатым валом, но их движения не совпадают по фазе на 90 градусов друг с другом. Это означает, что когда один поршень находится в верхней или нижней части своего хода, другой будет находиться на полпути между верхом и низом. Было разработано множество оригинальных механизмов, обеспечивающих замедленное движение между поршнями.Здесь для простоты показаны только простые коленчатые валы.

1. Рабочая жидкость (газ) нагревается и расширяется, толкая горячий поршень ко дну цилиндра, вращая коленчатый вал, тем самым извлекая работу из горячего газа.Расширение продолжается, заставляя газ течь в сторону холодного цилиндра. Поршень в холодном цилиндре, который находится на 90 градусов (четверть оборота) позади горячего поршня в своем цикле, также толкается вниз, извлекая больше работы из горячего газа.

2. Теперь объем газа максимален. Импульс маховика на коленчатом валу теперь толкает поршень в горячем цилиндре к вершине его хода, заставляя большую часть газа в холодный цилиндр толкать холодный поршень вниз.В холодном баллоне газ охлаждается и его давление падает.

3. Когда горячий поршень достигает верхней точки своего хода, почти весь газ переходит в холодный цилиндр, где продолжается охлаждение и газ сжимается, еще больше снижая давление. Пониженное давление позволяет холодному поршню подняться. Сила импульса маховика сжимает газ и заставляет его возвращаться к горячему цилиндру.

4.Газ достигает своего минимального объема и нагнетается в горячий цилиндр, где он начинает толкать горячий поршень вниз. Газ снова нагревается в горячем цилиндре, где его давление увеличивается, и он расширяется, толкая горячий поршень вниз во время рабочего хода, и цикл начинается снова.

Регенератор

Регенератор, расположенный в воздушном канале между двумя поршнями, не является обязательным, но служит для повышения эффективности двигателя.Обычно это металлическая или керамическая матрица с большой площадью поверхности, способной поглощать или отдавать тепло. Когда газ циркулирует от горячего цилиндра к холодному, часть его тепла передается регенератору, что помогает охлаждать газ. Когда холодный газ возвращается в горячий цилиндр, на обратном пути он забирает тепло от регенератора. Это уменьшает как количество тепла, которое должно подводиться к газу источником тепла, так и количество отработанного тепла, которое должно быть отведено из газа системой охлаждения.Таким образом, снижается расход топлива и повышается общий КПД рабочего цикла.

Канал передачи газа между двумя цилиндрами представляет собой мертвое пространство, и в большинстве конструкций оно минимально возможно.

Рабочей жидкостью может быть просто воздух, но для увеличения удельной мощности можно использовать другие газы, такие как водород, гелий и азот.

Двигатель Стирлинга (бета-конфигурация)

Термодинамика бета-двигателя Стирлинга аналогична термодинамике альфа-двигателя, но физическая конфигурация сильно отличается.

Бета-двигатель имеет только один цилиндр, который с одной стороны нагревается, а с другой — охлаждается. Одиночный силовой поршень расположен соосно с поршнем буйка, и оба поршня перемещаются внутри этого цилиндра. Поршень вытеснителя не извлекает энергию из расширяющегося газа, а только служит для перемещения рабочего газа вперед и назад между горячим и холодным концом. Как и в альфа-двигателе, циклические движения поршней разнесены на 90 градусов, причем движение поршня вытеснителя опережает силовой поршень на четверть оборота коленчатого вала.

Механизм соединения движений двух поршней довольно сложен. Шатун буйка состоит из двух частей. Верхняя тяга жестко прикреплена к вытеснителю и проходит через центр силового поршня и должна обеспечивать герметичное уплотнение с поршнем, чтобы рабочий газ не выходил. Вторая часть тяги буйка — это обычный шатун, соединяющий верхнюю тягу с коленчатым валом. Поскольку механизм буйка занимает пространство, обычно занимаемое шатуном силового поршня, рычажный механизм для силового поршня также должен быть разделен на две части, по одной с каждой стороны рычажного механизма буйка, чтобы поддерживать уравновешенные силы на силовом поршне.

По мере того, как газ нагревается в горячем конце цилиндра, он расширяется и выталкивается через регенератор в холодный конец цилиндра.

По мере движения буйка вверх газ перемещается в его холодный конец и толкает поршень вниз

Когда вытеснитель достигает верхней точки своего хода, весь газ перемещается в холодный конец, где охлаждается и сжимается.В то же время поршень следует за буйком вверх.

Когда поплавок начинает двигаться вниз, поршень продолжает двигаться вверх, и холодный газ переносится к горячему концу цилиндра, и цикл начинается снова.

Двигатель может также включать регенератор для повышения эффективности. Для ясности он показан отдельно от цилиндра. На практике он с большей вероятностью будет встроен в стенку цилиндра.В некоторых конструкциях сам поршень буйка действует как регенератор.

Двигатель Стирлинга (гамма-конфигурация)

Гамма-конфигурация Стирлинга — это просто бета-двигатель Стирлинга, в котором силовой поршень установлен не соосно с поршнем буйка, а в отдельном цилиндре.Это позволяет избежать сложностей, связанных с прохождением рычажного механизма поршня буйка через силовой поршень.

Фиксированное количество рабочей жидкости (газа) поддерживается в цилиндрах поршнями, которые образуют газонепроницаемое уплотнение со стенками цилиндров. Вытеснитель свободно входит в горячий цилиндр, позволяя газу проходить по сторонам при движении вверх и вниз.Как и в других двигателях Стирлинга, газ поочередно нагревается и охлаждается, заставляя его расширяться и сжиматься, когда он перемещается между горячим и холодным цилиндрами, передавая свою энергию силовому поршню в холодном цилиндре.

Двигатель Стирлинга двойного действия (с наклонной шайбой)

В этой конфигурации меньше механических частей, чем в других конструкциях, и она больше подходит для приложений с более высокой мощностью.

Рабочий газ перемещается вперед и назад через регенераторы между соседними цилиндрами, которые нагреваются вверху и охлаждаются внизу.Эта конструкция не требует вытеснителей, поскольку эту функцию выполняют поршни в соседних цилиндрах. Цилиндры должны быть закрыты с обоих концов, а шатуны должны проходить через уплотнения в нижних крышках цилиндров, чтобы газ в цилиндрах не выходил. Его преимущество состоит в том, что сила, создаваемая расширяющимся газом на одной стороне цилиндра, увеличивается на силу, создаваемую сжимающимся газом на другой стороне, или, другими словами, эффективный перепад давления на поршнях увеличивается.

В случае четырехцилиндрового механизма движение поршней сдвинуто по фазе на 90 градусов с каждым из его соседних элементов. Возвратно-поступательное движение поршней преобразуется во вращательное с помощью привода наклонной шайбы.

Цилиндры расположены в неподвижном кольце вокруг вращающегося вала, который включает наклонную наклонную шайбу, которая также действует как маховик.Когда пластина вращается, кажется, что ее поверхность поднимается и опускается, когда она проходит под цилиндрами, и это гармоническое движение передается через шатуны с возвратно-поступательными поршнями.

Приложения

Двигатели Стирлинга использовались в различных формах с 1930-х годов в качестве движущей силы в ряде транспортных средств, и были разработаны двигатели мощностью 75 кВт и более.Хотя ранние разработки двигателей предназначались для использования в автомобилях, из-за своей низкой удельной мощности двигатель Стирлинга лучше подходит для стационарных применений, и в последние годы он стал больше использоваться для выработки электроэнергии.

  • Теплоэнергетика
  • Двигатель Стирлинга идеален для использования в небольших теплоэлектроцентралях для улавливания отработанного тепла. Генераторы с двигателем Стирлинга с выходной мощностью от 1 кВт до 10 кВт доступны для бытовых применений, в которых отработанное тепло используется котлом центрального отопления.Общий тепловой КПД этих установок может достигать 80%.

    См. Страницы Hybrid Power для получения дополнительной информации.

  • Солнечная энергия
  • В США блоки двигателей Стирлинга мощностью 25 кВт используются для выработки электроэнергии из тепловой энергии, улавливаемой большими солнечными тепловыми батареями. См. Также небольшие солнечные тепловые установки для получения подробной информации.

См. Также Генераторы

Вернуться к Обзор электроснабжения

Миниатюрный двигатель Стирлинга с горячим воздухом Модель одноцилиндрового двигателя Коллекция Подарок

Описание продукта

Описание:

Название: Модель двигателя Стирлинга

.

Материал: алюминиевый сплав, стекло

Цвет: Серебро золото

Размер: 160x87x115 мм

Характеристика:

Аэродинамика с богатыми знаниями физики одноцилиндрового двигателя внутреннего сгорания.

Принцип двигателя

интуитивно понятен, обучающие игрушки, обучающее экспериментальное оборудование может

эффективно воспитывать у детей интерес к обучению, также может использоваться в классе

обучения, более интуитивно понятное и легкое для понимания.

Инструкции:

— Модель двигателя в горизонтальном положении вручную переключите маховик, чтобы убедиться, что он гладкий, если есть сильное ощущение сырого вяжущего вещества, проверьте, что шатун в норме, есть ли в цилиндре масло и пыль, и если да, пожалуйста, используйте туалет бумага для стирания Не гладкая.Переключите маховик, почувствуйте, как отскок давления в корпусе цилиндра является нормальным явлением, цилиндр герметичен.

-Упаковочный мешок из хлопка спиртовой лампы надевается на металлический колпачок лампы.

-Пожалуйста, сходите в аптеку, чтобы купить спирт 95% чистоты, лучше технический безводный. Заполните спиртовую лампу менее чем на две трети.

-Алкогольная лампа к спиртовой лампе, при условии обеспечения безопасности, зажгите спиртовую лампу примерно через 2 минуты после маховика, пока маховик не сработает автоматически, весь процесс нагрева, руки не могут касаться.

Примечание:

-Этот двигатель идеально подходит для детей от 12 лет.

-Будет работа пара, когда пара слишком много, двигатель перестанет работать,

внутри и снаружи иглы часто откладывают для уменьшения трения

-Не крутите гайку слишком сильно, иначе стекло разбивается, если поршень треснул,

можно склеить клеем.

-Фитиль спиртовой лампы не касается стекла, не натягивается кольцо

— Вытягивание шатуна поршня не может заставить передний конец, т.к. перед

конец легко сломать

В комплект входит:

1 комплект двигателя Стирлинга модели

Более подробные фотографии:








Дополнительная информация

При заказе от Alexnld.com, вы получите электронное письмо с подтверждением. Как только ваш заказ будет отправлен, вам будет отправлено электронное письмо с информацией для отслеживания доставки вашего заказа. Вы можете выбрать предпочтительный способ доставки на странице информации о заказе во время оформления заказа. Alexnld.com предлагает 3 различных метода международной доставки, авиапочту, зарегистрированную авиапочту и службу ускоренной доставки, время доставки:

Заказ авиапочтой и авиапочтой Площадь Время
США, Канада 7-20 рабочих дней
Австралия, Новая Зеландия, Сингапур 7-20 рабочих дней
Великобритания, Франция, Испания, Германия, Нидерланды, Япония, Бельгия, Дания, Финляндия, Ирландия, Норвегия, Португалия, Швеция, Швейцария 7-20 рабочих дней
Италия, Бразилия, Россия 10-35 рабочих дней
Другие страны 7-25 рабочих дней
Ускоренная доставка 3-8 рабочих дней по всему миру

Мы принимаем оплату через PayPal , и кредитную карту.

Оплата с помощью PayPal / кредитной карты —

ПРИМЕЧАНИЕ. Ваш заказ будет отправлен на ваш адрес PayPal. Убедитесь, что вы выбрали или ввели правильный адрес доставки.

1) Войдите в свою учетную запись или воспользуйтесь кредитной картой Express.

2) Введите данные своей карты, и заказ будет отправлен на ваш адрес PayPal. и нажмите «Отправить».

3) Ваш платеж будет обработан, и квитанция будет отправлена ​​на ваш почтовый ящик.

Отказ от ответственности: это отзывы пользователей.Результаты могут отличаться от человека к человеку.

Планы для всего — Планы для двигателя Стирлинга

Это планы для двигателя Стирлинга всевозможных конфигураций, некоторые из которых практичны для использования, другие — просто настольные демонстраторы.

Изображение Описание Файл
Спец.
Загрузить
Candle Engine: Этот интересный небольшой по размеру пожиратель пламени, работающий от пламени свечи, создает увлекательную концепцию и надежную работающую модель. 5 страниц
3.9 МБ
Coolegem Двигатель: Горизонтальный дизайн Стирлинга и планы в метрических размерах, разработанные человеком по имени Coolegem. Я думаю, это на немецком языке. 14 стр.
1,1 МБ
Пожиратель огня: Еще один небольшой двигатель с пламенем (пожиратель огня), недавно разработанный для использования в образовательных целях.Он измерен в дюймах и очень хорошо детализирован. 10 страниц
1.0 MB
Хирата Двигатель Стирлинга: Коичи Хирата — известный японский разработчик и строитель двигателей Стирлинга. Вот одна из его разработок для очень эффективного двигателя. Этот хорошо детализирован в миллиметрах. 22 Pgs
168 kB
Hirata Easy Engine: Еще одна разработка Хираты-сана.Его легко построить. Как и другие, он хорошо детализирован в миллиметрах. 17 Pgs
122 КБ
Двигатель горячего воздуха: Вот большой старомодный двигатель горячего воздуха, воспроизведенный из старой книги. Он предназначен как стационарный двигатель для полезной работы. 9 Pgs
237 kB
Jonkman Stirling Engine: Это красивый современный дизайн, задуманный как настольный демонстратор из латуни.Он управляется чайной свечой. 8 Pgs
637 kB
Кофейная чашка Larsen: Кофейная чашка Larsen — это очень простой в сборке двигатель Стирлинга, предназначенный для работы с использованием тепла чашки кофе. Обработка не требуется. 4 Pgs
430 kB
Popular Science Hot Air Engine: Бесплатный чертеж двигателя Стирлинга из журнала Popular Science за 1961 год.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *