Техника
трехфазный без клапанный двигатель стерлинга ...почему трехфазный, куда там элек. подается?? ?
трёхтактный, как есть двух тактные и четырёхтактные, сейчас в некоторой литературе называют такт работы двигателя фазой
В XIX веке инженеры хотели создать безопасную альтернативу паровым двигателям того времени, котлы которых часто взрывались из-за высоких давлений пара и неподходящих материалов их структуры. Хорошая альтернатива паровым машинам появилась с созданием двигателей Стирлинга, который мог преобразовывать в работу любую разницу температур. Основной принцип работы двигателя Стирлинга заключается в постоянно чередуемых нагревании и охлаждении рабочего тела в закрытом цилиндре. Обычно в роли рабочего тела выступает воздух, но также используются водород и гелий. В ряде экспериментальных образцов испытывались фреоны, двуокись азота, сжиженный пропан-бутан и вода. В последнем случае вода остаётся в жидком состоянии на всех участках термодинамического цикла. Особенностью стирлинга с жидким рабочим телом является малые размеры, высокая удельная мощность и большие рабочие давления.
Из термодинамики известно, что давление, температура и объём газа взаимосвязаны и следуют закону идеальных газов , где:
P — давление газа;
V — объём газа;
n — количество молей газа;
R — универсальная газовая константа;
Т — температура газа в Кельвинах.
Это означает, что при нагревании газа его объём увеличивается, а при охлаждении — уменьшается. Это свойство газов и лежит в основе работы двигателя Стирлинга.
Двигатель Стирлинга использует цикл Стирлинга, который по термодинамической эффективности не уступает циклу Карно, и даже обладает преимуществом. Дело в том, что цикл Карно состоит из мало отличающихся между собой изотерм и адиабат. Практическая реализация этого цикла малоперспективна. Цикл Стирлинга позволил получить практически работающий двигатель в приемлемых габаритах.
Цикл Стирлинга состоит из четырёх фаз и разделён двумя переходными фазами: нагрев, расширение, переход к источнику холода, охлаждение, сжатие и переход к источнику тепла. Таким образом, при переходе от тёплого источника к холодному источнику происходит расширение и сжатие газа, находящегося в цилиндре. Разницу объёмов газа можно превратить в работу, чем и занимается двигатель Стирлинга. Рабочий цикл двигателя Стирлинга ?-типа:
1 http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/ad/Stirlingmotor-Phase1.png/100px-Stirlingmotor-Phase1.png
2 http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/11/Stirlingmotor-Phase2.png/100px-Stirlingmotor-Phase2.png
3 http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/34/Stirlingmotor-Phase3.png/100px-Stirlingmotor-Phase3.png
4 http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/05/Stirlingmotor-Phase4.png/100px-Stirlingmotor-Phase4.png
где: a — вытеснительный поршень; b — рабочий поршень; с — маховик; d — огонь (область нагревания); e — охлаждающие ребра (область охлаждения).
Внешний источник тепла нагревает газ в нижней части теплообменного цилиндра. Создаваемое давление толкает рабочий поршень вверх (обратите внимание, что вытеснительный поршень неплотно прилегает к стенкам).
Маховик толкает вытеснительный поршень вниз, тем самым перемещая разогретый воздух из нижней части в охлаждающую камеру.
Воздух остывает и сжимается, поршень опускается вниз.
Вытеснительный поршень поднимается вверх, тем самым перемещая охлаждённый воздух в нижнюю часть. И цикл повторяется.
В машине Стирлинга движение рабочего поршня сдвинуто на 90° относительно движения поршня-вытеснителя. В зависимости от знака этого сдвига машина может быть двигателем или тепловым насосом. При сдвиге 0 машина не производит никакой работы (кроме потерь на трение) и не вырабатывает её.
[править]
Конфигурация
Инженеры подразделяют двигатели Стирлинга на три различных типа:
Альфа-Стирлинг
Бета-стирлинг с ромбическим механизмом и регенератором
Гамма-Стирлинг без регенератора
Альфа-Стирлинг — содержит два раздельных силовых поршня в раздельных цилиндрах. Один поршень — горячий, другой — холодный. Цилиндр с горячим поршнем находится в теплообменнике с более высокой температурой, в то время как цилиндр с холодным порш
Из термодинамики известно, что давление, температура и объём газа взаимосвязаны и следуют закону идеальных газов , где:
P — давление газа;
V — объём газа;
n — количество молей газа;
R — универсальная газовая константа;
Т — температура газа в Кельвинах.
Это означает, что при нагревании газа его объём увеличивается, а при охлаждении — уменьшается. Это свойство газов и лежит в основе работы двигателя Стирлинга.
Двигатель Стирлинга использует цикл Стирлинга, который по термодинамической эффективности не уступает циклу Карно, и даже обладает преимуществом. Дело в том, что цикл Карно состоит из мало отличающихся между собой изотерм и адиабат. Практическая реализация этого цикла малоперспективна. Цикл Стирлинга позволил получить практически работающий двигатель в приемлемых габаритах.
Цикл Стирлинга состоит из четырёх фаз и разделён двумя переходными фазами: нагрев, расширение, переход к источнику холода, охлаждение, сжатие и переход к источнику тепла. Таким образом, при переходе от тёплого источника к холодному источнику происходит расширение и сжатие газа, находящегося в цилиндре. Разницу объёмов газа можно превратить в работу, чем и занимается двигатель Стирлинга. Рабочий цикл двигателя Стирлинга ?-типа:
1 http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/ad/Stirlingmotor-Phase1.png/100px-Stirlingmotor-Phase1.png
2 http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/11/Stirlingmotor-Phase2.png/100px-Stirlingmotor-Phase2.png
3 http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/34/Stirlingmotor-Phase3.png/100px-Stirlingmotor-Phase3.png
4 http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/05/Stirlingmotor-Phase4.png/100px-Stirlingmotor-Phase4.png
где: a — вытеснительный поршень; b — рабочий поршень; с — маховик; d — огонь (область нагревания); e — охлаждающие ребра (область охлаждения).
Внешний источник тепла нагревает газ в нижней части теплообменного цилиндра. Создаваемое давление толкает рабочий поршень вверх (обратите внимание, что вытеснительный поршень неплотно прилегает к стенкам).
Маховик толкает вытеснительный поршень вниз, тем самым перемещая разогретый воздух из нижней части в охлаждающую камеру.
Воздух остывает и сжимается, поршень опускается вниз.
Вытеснительный поршень поднимается вверх, тем самым перемещая охлаждённый воздух в нижнюю часть. И цикл повторяется.
В машине Стирлинга движение рабочего поршня сдвинуто на 90° относительно движения поршня-вытеснителя. В зависимости от знака этого сдвига машина может быть двигателем или тепловым насосом. При сдвиге 0 машина не производит никакой работы (кроме потерь на трение) и не вырабатывает её.
[править]
Конфигурация
Инженеры подразделяют двигатели Стирлинга на три различных типа:
Альфа-Стирлинг
Бета-стирлинг с ромбическим механизмом и регенератором
Гамма-Стирлинг без регенератора
Альфа-Стирлинг — содержит два раздельных силовых поршня в раздельных цилиндрах. Один поршень — горячий, другой — холодный. Цилиндр с горячим поршнем находится в теплообменнике с более высокой температурой, в то время как цилиндр с холодным порш
Похожие вопросы
- Почему трехфазный двигатель АИР 63 запускается от сети 220 в без конденсатора.
- почему трехфазному двигателью не нужен ноль
- ассинхронный эл. дв. 380/220 подключение к трехфазной сети 380в треугольником-возможно? Есть трехфазная сеть 220в-?
- Объясните, пожалуйста, почему трёхфазная схема Миткевича лучше держит наряжение, чем Ларионова.
- Если у гражданского самолета отказывают двигатели, то почему не применяют парашют? Ведь танки спускают на них.
- У еврокоптера в Глазго отказали оба двигателя но почему не опустился на авторотации винта? А камнем упал
- Cуществуют ли сейчас у США ракетные двигатели? И почему они покупают их у РФ? Высаживались ли их астронавты на Луну?
- Как с помощью амперметра узнать силу тока трехфазного двигателя? Как дальше действовать чтобы найти мощность двигателя?
- Вопрос о мощности трехфазного двигателя.
- Приведенная Типичная схема для прямого пуска трехфазного асинхронного двигателя