На підставі цих результатів, отриманих на досвідчених двигунах, для яких не передбачалося спеціальних змін конструкції для зниження шуму, можна зробити впевнений висновок, що двигун Стірлінга має низький рівень шуму. Свободнопоршневой двигун Стірлінга може мати істотно більш високий рівень шуму при роботі в режимі банг-банг, в той же час двигун Флюі-дайн практично безшумний. [18]
Вимірювання миттєвих температур газу або повітря в робочих порожнинах і системах СПГГ є однією з важливих задач експериментального дослідження. Наявність досвідчених даних за значеннями миттєвих температур газу в вихлопному патрубку і в продувному ресівері СПГГ дозволяє більш повно досліджувати фактори, що впливають на газообмін і наповнення циліндра вільнопоршневих двигуна. Знання миттєвих температур повітря в компресорі дає можливість з достатньою повнотою досліджувати фактори, що впливають на наповнення цього циліндра. [20]
З часу винаходу двигуна Стірлінга в 1815 - 1816 рр. побудовано безліч двигунів різних конфігурацій і ще більше число конфігурацій було запропоновано. Протягом багатьох років всі ці існуючі і гіпотетичні двигуни мали кривошипний привід в тому чи іншому вигляді, проте в період, приблизно відповідний останнім десяти років, з винаходом вільнопоршневих двигунів типу двигуна Била і харуеллской машини, а також двигуна Флюідайн до існуючого списку конфігурацій двигуна Стірлінга (і так досить великому) додалися нові форми. І до теперішнього часу продовжують винаходити нові форми цього двигуна. Така різноманітність форм двигуна Стірлінга існує швидше за все тому, що до цих пір не знайдені оптимальна конфігурація двигуна або оптимальний режим роботи, які задовольняли б всього різноманіття умов роботи, і такий двигун навряд чи можливий. Ця ситуація не є специфічною саме для двигуна Стірлінга. Вона має місце і в ставленні до інших теплових двигунів, однак двигун Стірлінга відрізняється, мабуть, найбільшою різноманітністю форм. [21]
У всіх випадках робочий цикл однаковий, проте динаміка рухомих частин різна, що пов'язано з різними модифікаціями системи маса - пружина. Спробуємо обійти ці труднощі двома шляхами: по-перше, використовуючи визначення, яке просто констатує, що свободнопоршне-вим двигуном Стірлінга називається двигун, в якому відсутня механічна зв'язок між елементами, що здійснюють зворотно-поступальний рух; по-друге, ми дамо короткий опис трьох існуючих модифікацій вільнопоршневих двигунів. [23]
Флюідайн, двигун Била і харуеллская машина також є двигунами простої дії. Перший з них, особливо в мокрому модифікації (рис. 1.57) виглядає точно так само, як і на схемі рис. 1.38, в. Вільнопоршневі двигуни (двигун Била і харуеллская машина) відповідно до вимог техніки безпеки поміщаються в герметичні посудини із стиснутим газом. [25]
Це дає певні переваги з точки зору робочих характеристик, габаритів і зручності експлуатації. Розміри перекачує насоса, виконаного спільно з свободнопоршневим двигуном. теоретично необмежені, і якщо успішно працюючий двигун Била малої потужності вдасться вдосконалити і одночасно збільшити його розміри, то масштаби використання цього двигуна для зрошення неминуче розширяться. [26]
На рис. 1.42 показана газова порожнина, названа буферної. Ця порожнина розташована під робочою поршнем в основному корпусі двигуна. Газ в цій порожнині створює пружну силу, як і в буферній порожнини вільнопоршневих двигуна. Однак призначення буферної порожнини в даному випадку дещо інше, ніж в вільнопоршневих двигуні, оскільки тут вона використовується для зниження навантажень на механізм приводу і для полегшення умов роботи ущільнень робочого поршня. Цей ефект досягається створенням у буферній порожнини тиску, рівного середньому тиску циклу в робочих порожнинах. Обсяг буферної порожнини прагнуть зробити якомога більшою, щоб зменшити коливання тиску в ній. [28]
На рис. 1.42 показана газова порожнина, названа буферної. Ця порожнина розташована під робочою поршнем в основному корпусі двигуна. Газ в цій порожнині створює пружну силу, як і в буферній порожнини вільнопоршневих двигуна. Однак призначення буферної порожнини в даному випадку дещо інше, ніж в вільнопоршневих двигуні. оскільки тут вона використовується для зниження навантажень на механізм приводу і для полегшення умов роботи ущільнень робочого поршня. Цей ефект досягається створенням у буферній порожнини тиску, рівного середньому тиску циклу в робочих порожнинах. Обсяг буферної порожнини прагнуть зробити якомога більшою, щоб зменшити коливання тиску в ній. [29]
Системи з ізотопними джерелами енергії і двигунами Стірлінга можна використовувати там, де потрібні потужності в кілька ват, наприклад для живлення освітлювальної апаратури навігаційних морських буїв. При таких навантаженнях маса навіть найлегших з наявних електричних батарей перевищує 1000 кг. Низька ефективність термоелектричних перетворювачів і велика маса систем з батареями роблять систему з ізотопним джерелом тепла і двигуном Стірлінга вельми привабливою. У початковий період створення ТМГ був досягнутий загальний ККД, рівний 13% [15], а характеристики вільнопоршневих двигуна Стірлінга в той час практично не відрізнялися від показників сучасних прототипів. [30]
Сторінки: 1 2 3