Двигатели Стирлинга

Сайт о двигателях Роберта Стирлинга. История, описание, конфигурация, принцип работы... А также о других двигателях, тепловых машинах, двигателях внешнего и внутреннего сгорания, новинках в машиностроении. More »

Двигатели Стирлинга

Сайт о двигателях Роберта Стирлинга. История, описание, конфигурация, принцип работы... А также о других двигателях, тепловых машинах, двигателях внешнего и внутреннего сгорания, новинках в машиностроении. More »

Двигатели Стирлинга

Сайт о двигателях Роберта Стирлинга. История, описание, конфигурация, принцип работы... А также о других двигателях, тепловых машинах, двигателях внешнего и внутреннего сгорания, новинках в машиностроении. More »

Двигатели Стирлинга

Сайт о двигателях Роберта Стирлинга. История, описание, конфигурация, принцип работы... А также о других двигателях, тепловых машинах, двигателях внешнего и внутреннего сгорания, новинках в машиностроении. More »

Двигатели Стирлинга

Сайт о двигателях Роберта Стирлинга. История, описание, конфигурация, принцип работы... А также о других двигателях, тепловых машинах, двигателях внешнего и внутреннего сгорания, новинках в машиностроении. More »

 

Двигатель Стирлинга

Машина, работающая по циклу Стирлинга, представляет собой устройство с замкнутым термодинамическим регенеративным цик­лом, в котором циклические процессы сжатия и расширения осу­ществляются при различных уровнях температуры, а управление потоком рабочего тела происходит путем изменения его объема; на этом принципе основано превращение теплоты в работу или на­оборот.

Существуют машины, работающие по открытому регенератив­ному циклу, где управление потоком рабочего тела осуществляется с помощью клапанов. Точнее, такие машины работают по циклу Эриксона, но на практике различие между ними не слишком суще­ственно и ввиду этого определение «машина Стирлинга» часто от­носится ко всем без исключения типам регенеративных машин. Это — обобщенное название большого семейства машин с самыми разнообразными функциями, характеристиками и конструкциями. В это семейство входят как ротационные, так и поршневые машины, в конструкции которых используются механизмы различной слож­ности. Все эти машины способны работать как двигатели, тепловые насосы, генераторы давления и холодильные установки.

Разные названия двигателей Стирлинга

Двигатели Стирлинга часто имеют и другие названия, как, на­пример, тепловые воздушные или тепловые газовые двигатели; присваивают им и специфические названия: двигатели Хейнричи (Heinrici), Робинсона (Robinson) или Ренкина — Напира (Ren- kine — Napier). В результате это приводит к нечеткости терминоло­гии. Можно убедительно показать, что выражение «цикл Стирлинга» применимо только для идеального термодинамического цикла а название «двигатель Стирлинга» — для определенной разновид­ности машины, которая, кстати сказать, не работает по циклу Стирлинга — положение, не проясняющее данный вопрос. С точки зрения принципа действия рассматриваемого двигателя наиболее

правильным было бы название «тепловая регенеративная машина», но вводить в настоящее время этот термин слишком поздно; поэтому в дальнейшем во всех случаях по-прежнему будет широко использо­ваться название «двигатель Стирлинга». Четкое различие всегда можно сделать лишь между теми машинами, в которых управление потоком рабочего тела осуществляют либо путем изменения его объема (двигатели Стирлинга), либо с помощью клапанов (двига­тели Эриксона). Сделать это можно на том основании, что они имеют совершенно различные характеристики.

История двигателей Стирлинга

Двигатели Стирлинга и Эриксона имеют длинную историю, ко­торая была детально изучена Финкелынтейном (1959 г.)

Машины конца XVIII в. можно считать первенцами тепловых воздушных двигателей, но их основное развитие относится к на­чалу XIX в. Первым работающим двигателем такого типа был, вероятно, тепловой воздушный двигатель открытого цикла, по­строенный Георгом Кайлеем (George Cayley) в 1807 г. Приблизи­тельно в 1816 г. Робертом Стерлингом (Robert Stirling), священ­ником из Шотландии, был изобретен тепловой двигатель с регене­рацией, работавший по замкнутому циклу. Позднее, шведский изо­бретатель Джон Эриксон (John Ericsson), работавший в Англии, сконструировал регенеративный тепловой двигатель открытого цикла. Впоследствии в течение всего XIX в. в Англии, Европе и США широко использовались тысячи подобных двигателей самых разнообразных форм и габаритов. Они были надежными, достаточно эффективными и, что самое важное, безопасными по сравнению с современными паровыми машинами. Мощность этих двигателей была небольшая — от 0,185 до 3,7 кВт (от 0,25 до 5 л. е.), но строи­лись также и более мощные. Возможно, что наиболее интересным был двигатель, построенный Эриксоном в 1853 г. для морского судна. Двигатель имел четыре цилиндра и при диаметре поршней 4,27 м, ходе 1,52 м, частоте вращения 9 об/мин развивал мощ­ность около 220 кВт (300 л. е.). Двигатель был установлен на корабле «Эриксон», впоследствии опрокинутом штормом в нью- йоркском порту.

Приблизительно в середине XIX в. был изобретен двигатель внутреннего сгорания; его последующее развитие в виде бензиновых двигателей и дизелей наряду с изобретеннным в это же время элек­тродвигателем явилось причиной резкого  уменьшения использова­ния двигателей Стирлинга, и к 1914 г. онй уже практически не при­менялись. Однако производство двигателей Стирлинга специаль­ного назначения, как, например, двигателей, работавших на керо­сине и служащих приводом для вентиляторов, которые использова­лись в тропических странах, продолжалось в Англии по крайней мере до 1946 г., а модели этих двигателей выпускаются до сих пор.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>