Реферат стирлинг қозғалтқыштары Орындаған; Қуаныш Ақерке тфк-22 Қабылдаған;Сулейменова С. Е
Стирлинг қозғалтқышы туралы жалпы ұғым
жүктеу/скачать 95.69 Kb.
|
| 1.1.Стирлинг қозғалтқышы туралы жалпы ұғым
Стирлинг қозғалтқышы-бұл жабық термодинамикалық цикл бойынша жұмыс істейтін машина, онда циклдік қысу және кеңею процестері әртүрлі температура деңгейлерінде жүреді және жұмыс денесінің ағынын басқару оның көлемін өзгерту арқылы жүзеге асырылады. Қозғалтқыштардың жұмысы сипатталады 1) газдың орташа қысымының жоғары мәндері; 2) майсыз жұмыс кеңістігі; 3) клапан механизмінің болмауы; 4) цилиндр қабырғалары немесе жылу алмастырғыш арқылы жылу беру. Бұл анықтама функциялары, сипаттамалары және дизайн схемалары бойынша ерекшеленетін Стирлинг машиналарының үлкен тобы үшін жалпыланған. Бұл қозғалтқыштар әр түрлі күрделіліктегі айналмалы және поршенді болуы мүмкін. Бұл машиналар қозғалтқыштар, жылу сорғылары, тоңазытқыш қондырғылары және қысым генераторлары ретінде жұмыс істей алады. Сонымен қатар, ашық цикл бойынша жұмыс істейтін машиналар бар, оларда жұмыс денесінің ағынын басқару клапандар арқылы жүзеге асырылады. Мұндай машиналарды Эриксонның қозғалтқыштары деп дәлірек атауға болады - өнертапқыштың атымен. Бұл машиналардың екі түрі арасында, әдетте, ешқандай айырмашылық жоқ, сондықтан "Стирлинг қозғалтқышы" атауы барлық регенеративті машиналар үшін қолданылады. Стирлинг қозғалтқышы-жылу энергиясын беру кезінде Шығыс білігінде механикалық жұмыс жасайтын жылу қозғалтқыштарының түріне жататын энергия түрлендіргіші. Стирлингтің жұмыс цикліндегі пайдалы жұмыс, басқа жылу қозғалтқыштары сияқты, төмен температурада жұмыс денесін (гелий, сутегі) қысу және жоғары температурада қыздырғаннан кейін сол жұмыс денесін кеңейту арқылы жүзеге асырылады. Кәдімгі жылу қозғалтқыштарында жүретін негізгі термодинамикалық процестер: газды сығымдау, жылуды сіңіру, газды кеңейту және жылуды бұру, Стирлинг қозғалтқышының циклінде де оңай ажыратылады, бірақ ішкі жану қозғалтқышында (ішкі жану қозғалтқышында) жылуды сіңіру процесінде түбегейлі айырмашылық бар. Қозғалтқыш ішкі жану атомизацияланған отын жалғанады окислителем, әдетте ауамен дейін фазасын қысу кейін немесе осы фаза, және пайда болған жанғыш қоспасы береді күш-қуатын, кезінде қысқа мерзімді фазаның жану (жану), ал қозғалтқышта Стирлинг энергия түседі қозғалтқыш және бөлінеді, оның қабырғалары арқылы цилиндр немесе жылу алмастырғыш (1-Схема) . Ішкі жану қозғалтқышы мен Стирлинг қозғалтқышының тағы бір маңызды айырмашылығы-соңғысында клапандардың немесе қабылдау және шығару саңылауларының болмауы, өйткені жұмыс денесі (газ) үнемі қозғалтқыш қуыстарында болады. Стирлинг қозғалтқышының жылдамдығын қозғалтқыштағы газ мөлшерін немесе орташа қысым мөлшерін өзгерту арқылы реттеуге болады. Осы жылдамдықты басқару құралдарын қолдана отырып, мыналарды қамтамасыз ету қажет цилиндрлерге іргелес, бірақ олармен бір бүтін құрмайтын тиісті құбырлар жүйесі бар клапан механизмі. Бұл жағдайда клапан механизмі ішкі жану қозғалтқышының клапан механизмімен салыстырғанда басқа мақсатқа және басқа сипаттамаларға ие. Стирлинг қозғалтқышының айналмалы жұмысы оның артықшылықтары мен кемшіліктерін анықтайды. Мысалы, жұмыс істейтін газ тәрізді дене қозғалтқыш қуысында үнемі болатындықтан, пайдаланылмаған жылуды атмосфераға шығару толығымен жылу алмастырғыш арқылы жүзеге асырылады, ал айналмалы емес қозғалтқыштарда цилиндрлерден ыстық газдар да шығарылады. Сондықтан, ішкі жану қозғалтқышымен салыстырғанда, Стирлинг қозғалтқышы энергия балансының құрылымынан көрініп тұрғандай жетілдірілген салқындату жүйесін қажет етеді (2-Схема). Қозғалтқыштың көлемін үнемдеу шешуші фактор болып табылатын көлік құралдарына арналған жүйелерде жұмыс көлемінің ұлғаюы бар радиаторды пайдалану қажеттілігі кемшілік болып табылады, сонымен бірге бұл барлық энергияны тұтынатын жүйелерде және жылу сорғыларында артықшылық болуы мүмкін,үлкен тоңазытқыш жүйенің тиімділігін арттыра алады. Стирлинг қозғалтқышының негізгі корпусында клапандардың болмауы айтарлықтай және мерзімді жарылыстарсыз жұмыс істеу газ-динамикалық және механикалық шудың негізгі көздері жойылғанын білдіреді. Бұл Стирлинг қозғалтқышын механикалық энергияны өндіруге арналған басқа құрылғыларға қарағанда айтарлықтай аз шулы етеді және осылайша әлеуметтік талаптар тұрғысынан қолайлы, сонымен қатар әскери мақсатта қолдануға перспективалы етеді. Дегенмен қозғалтқыш Стирлинг алады энергияны сырттан, оның болмайды жеткілікті баптар жеңіл қарастырылған атауға сырттан жану қозғалтқышы бар, өйткені кез келген жылу көзі лайықты температурасы, мысалы, шоғырландырылған күн энергиясын, аккумулированная жылу энергиясы, жылу энергиясы, выделяющая жану кезінде металды, ядролық энергия және т. б. пайдаланылуы мүмкін осы мақсат үшін. Қазіргі уақытта Стирлинг қозғалтқышы бар қондырғылардың көпшілігінде сұйық отын оны қолданудың қарапайымдылығына және қондырғының нақты мақсатына байланысты талаптарға байланысты қолданылады. Стирлинг қозғалтқыштарында газ қозғалтқыш қондырғысының ыстық және суық аймақтары арасында қозғалатын арналарға орналастырылған регенеративті жылу алмастырғыштар (регенераторлар) қолданылады. Регенератордың функциясы-қозғалтқыштың жұмыс циклінде алынған жылу энергиясының бір бөлігін кезек-кезек сақтау және қайтару. Пульсирленген газ ағынына энергияны беру қондырғыға жылу беруді барынша азайтатындай және сонымен бірге біліктен алынатын қуатты белгілі бір деңгейде ұстап тұратындай болуы керек. Регенератордың нәтижесі циклдің тиімділігін арттыру болып табылады, сондықтан осы типтегі жылу алмастырғыш практикалық қолдануға арналған кез - келген Стирлинг қозғалтқышының маңызды элементі болып табылады. Осылайша, Стирлинг қозғалтқышын жабық регенеративті циклде жұмыс істейтін жылу қозғалтқышы ретінде анықтау дұрысырақ (3-Схема). Стирлингтің қозғалтқыш жүйесінің дизайны ыстық және суық жұмыс қуыстарын бөлу принципіне және жұмыс денесінің бір қуыстан екіншісіне бағытталу тәсіліне негізделген. Бұл ағындарды қуыстардағы қысым айырмашылығын жасанды түрде ұстап тұру арқылы басқару қажет емес, өйткені Стирлинг қозғалтқышы шығаратын энергия цикл қысымына тура пропорционал, сондықтан қысымның төмендеуі қозғалтқыш жасаған пайдалы механикалық жұмыстың мөлшерін азайтады. Сондықтан қажетті газ ағындарын жасау үшін ыстық және суық жұмыс қуыстарының физикалық көлемдерінің өзгеруі қолданылады. Бұл үшін турбина-саптама жүйесі емес, поршень - цилиндр жүйесі қажет деп ойлау табиғи нәрсе. Мұндай жүйе алға-артқа қозғалыс жасау үшін өте қолайлы, дегенмен Ванкель қозғалтқышының типті айналмалы қозғалтқышы Стирлинг принципін жүзеге асыруға жарамды деп болжауға болады. Қазірдің өзінде құрастырылған және әзірленген барлық Стирлинг қозғалтқыштары кері қозғалыс принципіне негізделген. Қозғалыстың бұл түрін жүзеге асырудың әртүрлі тәсілдері бар және бұл Стирлинг қозғалтқыштарының әртүрлі түрлерін жіктеуге көмектеседі. жүктеу/скачать 95.69 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|