Hogyan működik a Stirling motor?
Robert Stirling skót lelkész a 19. sz A Century feltalálta ezt az intelligens hőmotort, amelynek egyszerű levegője a munkaközeg. De hogyan működik Stirling motorja, és miért nem tudott érvényesülni?
Robert Stirling - találmányának története
- 1816 -ban a skót papság, Robert Stirling feltalált egy szakaszos hőmotort.
- Ennek a korai égésű motornak az érdekessége a munkaközeg, nevezetesen a gáz. Eredetileg levegőt használtak erre, később hidrogént vagy héliumot is.
- Ennek a meghajtásnak az elve könnyen átlátható: A gázt mint munkakört felváltva erősen melegítik és hűtik, és ezáltal két dugattyút előre -hátra tol. Fizikai szempontból a hőenergia mechanikai energiává alakul energia (a dugattyú) átalakítva.
- Feltalálója tiszteletére ezt a hajtástípust Stirling motornak, más néven forrólevegős motornak nevezik, funkcionális elve alapján.
A Stirling -motor - az ötlet csak most fog érvényesülni
- A motorhoz szükséges hő kívülről keletkezik, és elvben bármilyen elképzelhető üzemanyagot lehetővé tesz.
- A Stirling -motor azonban, bár megbízhatóan működött, a maga idejében képes volt rá alacsony hatásfok (akkor még csak 3%) nem a gőzgép és a későbbi belső égésű motor ellen áttol.
- Az ötlet azonban több éve ismét vita tárgyát képezi. A motorhoz szükséges hő kívülről keletkezik, és elvben bármilyen elképzelhető üzemanyagot lehetővé tesz. Ennek eredményeként kevésbé környezetkárosító tüzelőanyagok és alternatív energiák (például napenergia) használhatók. Tehát az üzemanyagnak nem feltétlenül kell kőolajterméknek lennie.
- És: Egyszerű felépítése a Stirling -motort is érdekessé teszi a fejlődő országok számára, kevés nyersanyaggal. A forrólevegős motor ezért jelentősen megnövelt hatékonyságú járművek meghajtására is használható (és ebben az értelemben már tesztelik).
Adiabatikus tömörítés - magyarázat a fizikából
A legtöbb ember még mindig ismeri a tömörítést, más szóval a "szorítást". De …
Így működik a forrólevegős motor - fizikai ciklus
De hogyan működik a skót lelkész találmánya?
- A "levegő" munkaközeg zárt körben van ebben a motorban, és nem fogyasztja el.
- Az elv hasonló az ismerthez Carnot -ciklus tól fizika, amelyben (ideális) munkaközeg időszakosan felmelegszik és lehűl, ezáltal meghajtja a hőmotor dugattyúját.
- A Stirling -folyamatban is mindig két a henger, amelyben két dugattyú mozog Hőtároló (magas hőmérsékletű T1 és alacsony hőmérsékletű T2) jobbra és balra Link. A magas hőmérsékleti tartományt külső hőforrás tartja fenn.
- Ha a T1 -es hengerben lévő levegő vagy gáz mennyisége az intenzív hevítés hatására megnöveli a nyomást, az elmozdítja a munkadugattyút. A levegő ellazul és lehűl.
- A második dugattyú, más néven elmozdulódugattyú, időkésleltetéssel (pontosabban: 90 ° -os fáziseltolódással) működik a működő dugattyúval szemben. Ahogy a neve is sugallja, kiszorítóként szolgál, amely lehetővé teszi, hogy a gáz felváltva áramoljon a meleg és hideg tároló tartályba. Ezt több perforáció vagy porózus membrán biztosítja.
- Működés közben a dugattyúk közé szorult levegő nyomása, hőmérséklete és térfogata ciklikusan változik.
- A ciklus során feltételezett összes állapot pontokba sorolható egy ún. A nyomás-térfogat diagram ábrázolása. A Carnot -folyamathoz hasonlóan ezen az ábrán látható folyamat egy zárt görbét ír le, amelyet újra és újra végigfuttatnak.
- A dugattyút a levegő tágulása csak egyetlen szakaszban mozgatja. Csak itt történik meg a kívánt energiaátalakítás.
Mennyire tartja hasznosnak ezt a cikket?
