ПРИНЦИП РАБОТЫ И ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ ЦИКЛ ДВИГАТЕЛЯ

Двигатель Старлинга является тепловым газовым двигателем поршневого типа с внешним подводом теплоты. Он работает по Замкнутому циклу. Процессы, протекающие В рабочих поло­Стях двигателя, легче понять, Если сравнить рабочий процесс Двигателя Стирлинга с Рабочим процессом поршневого двига­Теля внутреннего Сгорания — С этой целью рассмотрим термо­динамические циклы двигателей внутреннего сгорания и дви- гателя Стирлинга.

Для термодинамического цикла двигателей внутреннего сго­рания (рис. I) характерно следующее: сжимается холодное

Рабочее тело; в конце процесса сжатия и в начале расширения

К рабочему телу подводится теплота Qi при V = const и Qi-— при Р = const; расширяется рабочее тело, нагретое до высокой тем­Пературы; в Конце процесса расширения отводится некоторое Количество теплоты (для Возвращения рабочего тела в исходное Состояние, соответствующее Параметрам точки А).

При указанных выше условиях осуществления цикла работа расширения Lp больше работы сжатия Lcni. Получаемая в цикле полезная работа Lt эквивалентна площади диаграммы AczZba:

ПРИНЦИП РАБОТЫ И ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ ЦИКЛ ДВИГАТЕЛЯ

Принципиально в любом тепловом двигателе для получения полезной работы необходимо сжимать холодное рабочее тело и расширять его после нагрева. Различие в циклах тепловых двигателей наблюдается лишь в осуществлении отдельных про­цессов.

В основе работы двигателя Стирлинга лежит термодинами­ческий цикл, показанный на рис. 2. Этот цикл состоит из сле­дующих процессов: сжатие по изотерме Йс с отводом теплоты подвод теплоты Qi при V — const; расширение по изотерме Zb

Н г

С ПОДВОДОМ теплоты Qi ; ОТВОД теплоты Q 2 при V = const.

Изотермическое сжатие происходит при низкой темпера­туре Т2 И Сопровождается ОТВОДОМ Теплоты (для обеспече­ния изотермичности процесса). Изотермическое расширение при

Высокой температуре Т происходит с подводом теплоты 5: (для обеспечения изотер. мичности процесса). Так как в про­цессе Ьа рабочее тело охлаждается от температуры Т до тем­пературы Г2, а в процессе подвода теплоты Сг нагревается

От Т2 до количество теплоты С) 2 принципиально может быть регенерировано, т. е. сообщено рабочему телу в процессе Сг Его нагрева. Регенерация теплоты является отличительной осо­бенностью цикла Стирлинга.

Полезная работа цикла Стирлинга также представляет собой разность работ: работы, полученной в процессе расширения, и работы, затраченной в процессе сжатия; эта разность эквива­лентна площади АсгЬа.

Двигатель Стирлинга работает по замкнутому циклу, поэтому его термодинамический цикл более точно отражает сущность рабочего цикла двигателя, чем термодинамический цнкл двига­теля внутреннего сгорания его работу.

Добавить комментарий

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