Морской энциклопедический справочник

Морские новости одной строкой:

В Средиземном море обнаружены гигантские ...


ДВИГАТЕЛЬ СТИРЛИНГА | Печать |

двигатель с внешним подводом теплоты, тепловой поршневой двигатель, в замкнутом объеме которого циркулирует постоянное рабочее тело (газ), нагреваемое от внеш. источника тепла и совершающее полезную работу за счет своего расширения. Изобретен в 1816 г. шотландским священником Р. Стирлингом. Первый ДВИГАТЕЛЬ СТИРЛИНГА построен в 1845 г. Позднее идею Стирлинга использовал шведский инж. Дж. Эриксон, который изменил рабочий процесс (тепло к газу подводилось не при постоянном объеме, как у Стирлинга, а при постоянном давлении) и несколько усовершенствовал конструкцию. В 1852 г. Эриксоном было построено судно с 4 такими двигателями, однако распространения этот двигатель не получил. В связи с быстрым развитием паровых машин и в дальнейшем двигателей внутреннего сгорания интерес к ДВИГАТЕЛЬ СТИРЛИНГА временно пропал. Исслед. и пром. разработка ДВИГАТЕЛЬ СТИРЛИНГА вновь развернулись только в 60-х гг. XX в. на нов. науч.-техн. основе. Принцип действия ДВИГАТЕЛЬ СТИРЛИНГА аналогичен принципу действия ДВС: полезная работа совершается за счет того, что на сжатие холодного газа затрачивается меньше мех работы, чем на расширение горячего газа. Однако наличие внеш. источника тепла и постоянство рабочего тела обусловливают конструктивные различия этих двигателей. В отличие от ДВС ДВИГАТЕЛЬ СТИРЛИНГА имеет в цилиндре 2 переменные по объему полости — горячую и холодную. Рабочее тело сжимается в холодной полости и поступает в горячую, затем после нагрева газ движется в обратном направлении и поступает в холодную полость, где, расширяясь, производит полезную работу. Такое двустороннее движение газа обеспечивается наличием 2 поршней в каждом цилиндре: поршня-вытеснителя, регулирующего перетекание газа, и рабочего поршня, совершающего полезную работу. Объем горячей полости в верх, части цилиндра регулируется поршнем-вытеснителем, а объем холодной полости, находящейся между обоими поршнями, — их совместным перемещением. Оба поршня связаны механически и совершают соглас. движение, обеспечиваемое спец. механизмом, одноврем. заменяющим кривошипно-шатунный механизм ДВС. При работе ДВИГАТЕЛЯ СТИРЛИНГА можно выделить 4 осн. последоват. положения поршней, определяющих рабочий цикл двигателя: А — рабочий поршень в крайнем нижн. положении, поршень-вытеснитель - в крайнем верхнем. При этом большая часть газа находится между ними в холодном пространстве (охлаждение); Б — поршень-вытеснитель находится в верх, положении, а рабочий поршень движется вверх, сжимая холодный газ (сжатие): В — поршень-вытеснитель движется вниз, приближаясь к рабочему поршню и вытесняя газ в горячую полость (нагревание). Г —горячий газ расширяется, совершая полезную работу воздействием на рабочий поршень (расширение). На пути газа устанавливается регенератор, который отбирает часть тепла при движении через него горячего газа и отдает его при его движении после охлаждения и сжатия в обратную сторону. Наличие регенератора теоретически позволяет довести КПД '1 С. до 70 % и более. Регулирование мощн. двигателя достигается изменением кол-ва газа. В качестве рабочего тела могут применяться газы с высокими теплотехн. свойствами (водород, гелий, воздух и др.) Гл. особенности ДВИГАТЕЛЯ СТИРЛИНГА возможность применения любого источника тепла (жидкого, твердого, газообразного и ядерного топлива, солнечной энергии и т. д.); работа в большом диапазоне темп-р при малом перепаде давления сжатия и расширения; регулирование мощн. путем изменения кол-ва рабочего тела в цикле при неизменных высшей и низшей темп-pax газа. Эти особенности обеспечивают такие преимущества ДВИГАТЕЛЯ СТИРЛИНГА перед тепловыми двигателями др. типов, как многотопливность и малая токсичность продуктов сгорания топлива; малошумность и хорошая уравновешенность; высокий КПД на режимах малых мощностей. Благодаря этим достоинствам ДВИГАТЕЛЬ СТИРЛИНГА может с успехом применяться на всех судах, в т. ч. и подводных аппаратах, автомобильном и др. транспорте, в космич. аппаратах с использованием солнечной энергии в качестве источника тепла, в медицине, где маломощные ДВИГАТЕЛИ СТИРЛИНГА используются в уст-ках «искусственное сердце» и др. обл. техники.

 




© 2010 Морская энциклопедия.


аренда подъемников

Яндекс.Метрика

viagra