Двигатели стирлинга

Двигатели — сердце современной цивилизации. Они обеспе­чивают рост производства, сокращают расстояния. Благодаря им человек получает энергию, свет, тепло, информацию. Наи­более распространенные в настоящее время двигатели внутрен­него сгорания имеют ряд существенных недостатков: их работа сопровождается шумом, вибрациями, они выделяют вредные отработавшие газы и потребляют много топлива. Известен класс двигателей, вред от которых минимален,— это двигатели (.1 ирлпига. Они работают по замкнутому циклу, без непрерыв­ных мпкрон.’фмноп в рабочих цилиндрах, практически без вы — дслснпн вредных га кт, да и топлива им требуется значительно мсш. нк

С середины XX и. укапанные преимущества двигателей Стерлинга пытали к ним повышенный интерес, и на первый план была поставлена задача создания действующих и конку­рентоспособных двигателей. При этом многие технические ре­шения, оправдавшие себя при конструировании двигателей внутреннего сгорания, газовых и паровых турбин, оказались непригодными из-за специфических условий работы деталей и узлов в двигателе Стерлинга. Ряд агрегатов и систем (на­греватель, механизмы отбора мощности, системы уплотнений и др.) пришлось создавать заново, так как им не было аналогов.

В процессе конструирования и доводки двигателей Стерлин­га все сильнее ощущалась нехватка в теоретических и экспе­риментальных исследованиях в области прикладной термодина­мики, нестационарной газодинамики, конвективного теплообмена при быстром изменении направления течения. Выявилась необ­ходимость комплексного решения термодинамических, газодина­мических, тепловых, механических и технологических проблем. Однако в большинстве работ, посвященных этим проблемам, рассматривались, как правило, сугубо специальные вопросы, а немногие работы общего характера велики по объему и в целом трудны для понимания.

Предлагаемая вниманию советского читателя монография восполняет недостаток в фундаментальных и одновременно по­нятных и полезных для практического применения работах, по­священных двигателям Стирлинга. В книге рассмотрены прин­ципы работы этих двигателей, подробно описаны характерные особенности уже созданных двигателей, предложена их класси­фикация и проанализированы перспективы их использования в различных областях. Приведены основные методы расчета про­исходящих в двигателях процессов и вопросы их проектирова­ния. Большое внимание уделено тонкостям специфических фи­зических явлений (например, отклонениям термодинамических процессов от идеальных, особенностям быстропеременного по направлению течения и нестационарного теплообмена, утечке рабочего тела вследствие диффузии газа сквозь твердую стенку и т. д.), которые имеют существенное, а иногда жизненно важ­ное значение для двигателя.

К достоинствам книги следует отнести использование ряда приближенных и эмпирических соотношений, позволяющих оп­ределить направление исследований и конструктивных прора­боток, оценить примерные характеристики рассматриваемых сложных процессов и правильно сориентироваться при выборе параметров двигателя. Неоднократно подчеркивается необхо­димость комплексного подхода к конструированию двигателя.

Авторы оптимистично смотрят на перспективы двигателей Стирлинга и считают, что сконструировать работоспособный двигатель хотя и непросто, но вполне возможно, опираясь на прогресс в научном обеспечении разработки этих двигателей и используя достижения в области техники и технологии, свя­занные с созданием необходимых конструкционных материа­лов, усовершенствованием компоновочных схем и механизмов привода. Не исключено, что в будущем, как уже неоднократно случалось в истории науки и техники, опыт, накопленный в об­ласти создания двигателей Стирлинга, найдет применение, под­час весьма неожиданное, в других областях, например при со­вершенствовании других тепловых двигателей.

Следует признать удачной структуру книги. Глава 1 позво­ляет понять общие принципы работы двигателя Стирлинга и особенности его конструкции и представить возможные области его применения. В последующих главах эти вопросы освещены более подробно, чтобы дать возможность читателю глубже по­знакомиться с теоретическими основами двигателя (гл. 2), ме­тодами расчета и конструирования двигателей (гл. 3), кон­струкцией действующих двигателей (гл. 4), нестандартными источниками энергии (гл. 5), и другими проблемами. Книга отличается живым языком и четким изложением материала. Авторы, с одной стороны, достаточно подробно анализируют сложные процессы, с которыми приходится сталкиваться при создании двигателей Стирлинга, а с другой — возбуждают ин­терес и фантазию читателя и оставляют простор для самостоя­тельных мыслей и творческих идей, которые очень нужны на современной стадии разработки этих двигателей.

В книге приведена обширная библиография, причем авто­ры предлагают отдельные списки литературы для инженерно — технических работников и для преподавателей и студентов, учитывающие различные интересы этих групп читателей. К со­жалению, многие работы недоступны советскому читателю.

Книга представляет большой интерес для инженеров, спе­циалистов в области двигателестроения, студентов и аспиран­тов соответствующих специальностей технических вузов.

Перевод книги выполнен Е. Е. Черейским (гл. 1, приложе­ние В), С. С. Ченцовым (гл. 2, 3, приложения А, Б) и В. И. Кабаковым (гл. 4—7). При переводе исправлены допу­щенные в оригинале опечатки.

С. С. Ченцов Е. Е. Черейский В. И. Кабаков

Добавить комментарий

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