двигатель. Двигатель Стирлинга
 Скачать 1.19 Mb.
|
|
Проект : двигатель Стирлинга Подготовили студент группа 3132 Зайнуллин Артем Определение :
История :
Роберт Стирлинг 1790 г.-1878 г.
Роберт Стирлинг. По расположению рабочих полостей и теплообменных аппаратов машины Стирлинга разделяются на четыре основные типа: α, β, γ-схемы, а также машины двойного действия. Преимущества двигателей Стирлинга в энергетических установках В соответствии с принципами действия и конструктивными особенностями современных образцов двигателю присущи следующие специфические свойства, обеспечивающие ему устойчивый интерес в различных областях применения. Возможность работы практически от любого источника теплоты. Подвод теплоты к рабочему телу через теплообменную стенку нагревателя дает возможность применять практически любые источники теплоты не разрушающие теплообменной поверхности. К настоящему времени в опытных и промышленных образцах ДС в качестве источников теплоты опробованы камеры сгорания на различных видах жидкого, газообразного и твердого топлива, тепловые аккумуляторы, химические реакторы, электрические нагреватели, концентраторы солнечной энергии, промышленные изотопные источники. Хорошие виброакустические характеристики. Из всех поршневых двигателей ДС имеют рабочий процесс, который характеризуется исключительно малой жесткостью. Зависимость давления в рабочем контуре от фазы рабочего процесса теоретически близка к гармонической. Вследствие этого перекладки в подшипниках, крейцкопфах и цилиндрах сопровождаются малой величиной энергии удара. Двигатель может быть приспособлен для работы без доступа атмосферного воздуха. Эта возможность реализуется с использованием соответствующих источников теплоты. Достоинством ДС при этом является то, что эффективность рабочего процесса теоретически не зависит от внешнего давления. В энергетических установках, разработанных для подводных лодок фирмой «Kockums», во внешнем контуре с камерой сгорания на углеводородном топливе и кислороде поддерживается давление около 2,2 МПа, что позволяет выбрасывать охлажденные продукты горения за борт без дополнительных затрат энергии. Низкая токсичность при работе на углеводородных топливах. Камеры сгорания непрерывного горения с многократной внутренней рециркуляцией обеспечивают ДС значительно меньшие уровни токсичности по различным компонентам, по сравнению с существующими двигателями внутреннего сгорания. Соответственно, энергоустановки на базе ДС будут обладать пониженной следностью. Хорошие тяговые характеристики и высокая эффективность при работе на долевых режимах. Это достоинство может быть реализовано путем создания системы регулирования мощности двигателя посредством изменения давления во внутреннем контуре или изменением рабочего объема цилиндров. Важно, чтобы при этом на режимах меньшей мощности, в том числе при пониженной частоте вращения, температура нагревателя оставалась постоянной, близкой к номинальной величине. При рассмотрении достоинств ДС необходимо иметь в виду и его определенные недостатки. Прежде всего, по сравнению с серийными ДВС, это высокая стоимость и худшие массогабаритные показатели, а также ограниченная агрегатная мощность – в настоящее время доведенные двигатели имеют мощность немногим более 100 кВт. Сложным остается вопрос о ресурсе двигателя. Уплотнения сухого трения, насадка регенератора и теплообменная поверхность нагревателя являются элементами, ограничивающими ресурс непрерывной работы. На основании имеющихся сведений эта величина в различных типах конструкций может составлять от 500 до 3000 часов. Схема теплообмена энергоустановки на базе двигателя Стирлинга Области применения ДНС Научно-технический задел по проблеме. Отечественные организации, принимавшие участие в работах по созданию двигателей Стирлинга Экспериментальная установка с двигателем Стирлинга для отработки камеры сгорания на жидком топливе Двигатель Стирлинга «ДС-15» на испытательном стенде в лаборатории КБ «Арсенал». Двигатель Стирлинга двойного действия с бесшатунным механизмом Баландина на стенде «ЦНИДИ» Многотопливный Стирлинг-генератор фирмы «Philips» Новые разработки Энергоустановка 2кВт ЗАО НТКЦ «ПЕТРОФАРМ» Применение в жизни :
|