Реферат стирлинг қозғалтқыштары Орындаған; Қуаныш Ақерке тфк-22 Қабылдаған;Сулейменова С. Е
Стирлинг қозғалтқышының жұмыс схемасы
жүктеу/скачать 95.69 Kb.
|
| 1.3.Стирлинг қозғалтқышының жұмыс схемасы
Қозғалтқыш жұмысының негізгі ерекшеліктерін тізімдейміз: 1. Стирлинг қозғалтқышында жылу энергиясы төмен температурада жұмыс денесінің тұрақты мөлшерін қысу және одан кейін (қыздыру кезеңінен кейін) жоғары температурада кеңею арқылы механикалық энергияға айналады. Поршеньдің жұмыс денесін қысуға жұмсайтын жұмысы поршеньдің жұмыс денесін кеңейту кезінде жасайтын жұмысы аз болғандықтан, қозғалтқыш пайдалы механикалық энергия шығарады. 2. Негізінде, егер регенерация болса, жұмыс денесінің кеңеюі кезінде салқындауына жол бермеу үшін жылуды ғана беру керек және оны қысу кезінде пайда болатын жылуды алып тастау керек. 3. Жұмыс денесінің қажетті өзгеруі суық және ыстық қуыстардың бөлінуімен қамтамасыз етіледі, олардың арасындағы байланыс арналары арқылы жұмыс денесі поршеньдердің әсерінен қозғалады. 4. Осы екі қуыстағы көлемнің өзгеруі фазаға сәйкес келмеуі керек, ал жалпы көлемнің циклдік өзгерістері өз кезегінде қысымның циклдік өзгеруімен фазаға сәйкес келмеуі керек. Бұл қозғалтқыш білігінде механикалық энергия алудың шарты. Осылайша, Стирлинг принципі-жұмыс денесінің оқшауланған кеңістігінде қамалған адамды кезек-кезек жылыту және салқындату. Стирлинг газ температурасының мезгіл-мезгіл өзгеруін вытыстырғыш поршеньді қолдану арқылы қолданғаны белгілі (бұдан әрі вытыстырғыш деп аталады). Ауыстырғыш газды цилиндрдің екі қуысының біріне жылжытады,олардың біреуі үнемі төмен, ал екіншісі үнемі жоғары температурада. Ауыстырғышты жоғары қарай жылжытқанда, газ жылытқыш пен тоңазытқыш арналары арқылы ыстық қуыстан суыққа ауысады. Ауыстырғыш төмен қарай жылжыған кезде газ сол жолмен ыстық қуысқа оралады. Бірінші жағдайда газ тоңазытқышқа көп мөлшерде жылу беруі керек. Екіншісінде-жылытқыштан бірдей мөлшерде жылу алу. Жылу шығынын болдырмауға арналған Регенератор жылытқыш пен тоңазытқыштың арасында орналасқан. Бұл кеуекті материалмен толтырылған қуыстың бір түрі, ол тоңазытқышқа түскенге дейін ыстық газ береді. Газ кері ағып жатқанда, регенератор жылытқышқа газ кірмес бұрын жинақталған жылуды қайтарады. Газды қыздыру және салқындату жиілігін қамтамасыз ететін орын ауыстыру жүйесі жұмыс поршеніне (бұдан әрі поршень деп аталады) қосылады, ол газды суық қуыста қысып, оны ыстық қуыста кеңейтуге мүмкіндік береді. Газдың қысылуы қуыста кеңеюге қарағанда төмен температурада жүретіндіктен, пайдалы жұмыс алынады. Суретте бүкіл жүйе өтетін төрт цикл көрсетілген, бұл поршень менесыстырғыш үзік-үзік қозғалады деп болжайды. Қозғалтқыштағы поршень менесыстырғыштың қозғалысы іс жүзінде үздіксіз. Олардың үздіксіз қозғалысы иінді механизм арқылы қамтамасыз етіледі. Бұл жағдайда циклдің төрт кезеңі арасындағы күрт шекараны анықтау мүмкін емес, ал циклдің өзі түбегейлі өзгермейді және оның тиімділігі төмендемейді. Осылайша, Стирлинг қозғалтқышы-бұл жұмыс денесі үнемі жабық кеңістікте болатын және жұмыс кезінде ауыстырылмайтын сыртқы жылу беретін поршенді машина. Поршень менесыстырғыштың қозғалысы үзік - үзік болуы керек. Содан кейін бүкіл циклды төрт кезеңге бөлуге болады (сурет.2.): I-Поршень ең төменгі позицияда, алесыстырғыш ең жоғарғы позицияда. Барлық газ-суық қуыста; II-ауыстырғыш жоғарғы қалыпта қалады. Поршень газды төмен температурада қысады; III-Поршень ең жоғарғы қалыпта қалады. Ауыстырғыш газды суық қуыстан ыстық қуысқа итереді; I V-қыздырылған газ кеңейді. Поршень мен ығыстырғыш олардың ең төменгі позицияларында. Поршень орнында тұрса да , ығыстырғыш газды суық қуысқа итереді. Содан кейін цикл қайталанады. Жылу энергиясын жеткізу үшін кез-келген жылу көзін пайдалануға болады: күн энергиясы, биоотын, Атом энергиясы, электр энергиясы және т.б. Стирлинг қозғалтқышында жұмыс денесі ретінде әдетте ауа, гелий немесе сутегі қолданылады. Стирлинг қозғалтқышының идеалды термодинамикалық циклі термиялық тиімділікке ие, ол ең жоғары теориялық деңгейге тең және 30-40% құрайды. Қозғалтқыштың тиімділігі оның жұмыс жағдайының кең ауқымында тұрақты болып қалады. Бірақ Стирлинг қозғалтқышы тиімді Регенератор болған жағдайда ғана жоғары тиімділікпен жұмыс істей алатынын ескеру қажет. Қозғалтқыш жылдамдық пен қуаттың тұрақты мәндерінде тиімді жұмыс істейді. Қозғалтқыштағы жұмыс денесін жылыту, салқындату және қалпына келтіру кіріктірілген жылу алмастырғыштар арқылы жүзеге асырылады, олар майсыз ортада жұмыс істеуі керек, бұл олардың бітелуіне жол бермейді. Қозғалтқышта майлау материалдарының аз мөлшері жұмсалады. Цилиндрдегі орташа қысым әдетте 10-20МПа шегінде болады.Мұндай қысымның ауытқуы жұмыс денесінің картерге ағып кетуіне жол бермеу үшін (мәселе, әсіресе гелий немесе сутекті қолдану кезінде қиын), сондай-ақ майлау материалдарының жұмыс қуыстарына енуіне жол бермеу үшін тамаша тығыздау жүйесін қажет етеді, бұл қысымның жоғалуына және қуаттың төмендеуіне әкелуі мүмкін. Қазіргі уақытта Стирлинг қозғалтқышы бар қондырғылардың көпшілігінде сұйық отын оны қолданудың қарапайымдылығына және қондырғының нақты мақсатына байланысты талаптарға байланысты қолданылады. Жұмыс денесін жылыту үшін үздіксіз жану процесі қолданылады, бұл жанармайдың әртүрлі түрлерін жағуға мүмкіндік береді, олар тиімді жанып, қатты бөлшектердің отыннан, тотықтырғыштан немесе қоршаған кеңістіктен жұмыс цилиндрлеріне түсу қаупін тудырмайды.Gorenje. Пайдалану кезінде жағу үшін сұйық отынды үздіксіз жануы оңай реттеуге, нәтижесінде күрт төмендейді шығарындылар деңгейі, әсіресе, жанбаған көмірсутектер және көміртек тотығы. Стирлинг қозғалтқышының негізгі корпусында клапандардың болмауы және цилиндрлерде мерзімді жарылыстарсыз жұмыс істеу газ-динамикалық және механикалық шудың негізгі көздерінің жойылғанын білдіреді. Бұл Стирлинг қозғалтқышын механикалық энергияны өндіруге арналған басқа құрылғыларға қарағанда айтарлықтай аз шулы етеді және әскери мақсатта қолдануға мүмкіндік береді. Стирлинг қозғалтқышындағы қуаттың массаға қатынасы Турбо зарядталған дизельді қозғалтқыштың ұқсас көрсеткішімен салыстырылады. Шығу қуаты дизельді қозғалтқышпен бірдей. Момент іс жүзінде жылдамдыққа тәуелді емес. Стирлинг қозғалтқышы жүктеменің өзгеруіне дизельге ұқсас жауап береді, бірақ күрделі реттеу жүйесін қажет етеді, ол әдеттегі жылу қозғалтқыштарына қарағанда күрделі. Оны жасау құны ішкі жану қозғалтқышын жасау құнынан жоғары, алайда пайдалану шығындары әлдеқайда аз. жүктеу/скачать 95.69 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|