Ошибка

• Автомобиль — модели, марки
• Устройство автомобиля
• Ремонт и обслуживание
• Тюнинг

• Аксессуары и оборудование
• Компоненты
• Безопасность
• Физика процесса

• Новичкам в помощь
• Приглашение
• Официоз (компании)
• Пригородные маршруты

• Персоны
• Наши люди
• ТЮВ
• Эмблемы

•  
• А
• Б
• В
• Г
• Д
• Е
• Ё
• Ж
• З
• И
• Й
• К
• Л
• М
• Н
• О
• П
• Р
• С
• Т
• У
• Ф
• Х
• Ц
• Ч
• Ш
• Щ
• Ъ
• Ы
• Ь
• Э
• Ю
• Я

Навигация

• Заглавная страница
• Сообщество
• Текущие события
• Свежие правки
• Случайная статья
• Справка

Личные инструменты

• Представиться системе

Инструменты

• Спецстраницы

Пространства имён

• Служебная страница

Просмотры

Перейти к: навигация,
поиск

Запрашиваемое название страницы неправильно, пусто, либо неправильно указано межъязыковое или интервики название. Возможно, в названии используются недопустимые символы.

Возврат к странице Заглавная страница.

Если Вы обнаружили ошибку или хотите дополнить статью, выделите ту часть текста статьи, которая нуждается в редакции, и нажмите Ctrl+Enter. Далее следуйте простой инструкции.

Ошибка

• Автомобиль — модели, марки
• Устройство автомобиля
• Ремонт и обслуживание
• Тюнинг
• Аксессуары и оборудование
• Компоненты
• Безопасность
• Физика процесса
• Новичкам в помощь
• Приглашение
• Официоз (компании)
• Пригородные маршруты
• Персоны
• Наши люди
• ТЮВ
• Эмблемы
•  
• А
• Б
• В
• Г
• Д
• Е
• Ё
• Ж
• З
• И
• Й
• К
• Л
• М
• Н
• О
• П
• Р
• С
• Т
• У
• Ф
• Х
• Ц
• Ч
• Ш
• Щ
• Ъ
• Ы
• Ь
• Э
• Ю
• Я

Навигация

• Заглавная страница
• Сообщество
• Текущие события
• Свежие правки
• Случайная статья
• Справка

Личные инструменты

• Представиться системе

Инструменты

• Спецстраницы

Пространства имён

• Служебная страница

Просмотры

Перейти к: навигация,
поиск

Запрашиваемое название страницы неправильно, пусто, либо неправильно указано межъязыковое или интервики название. Возможно, в названии используются недопустимые символы.

Возврат к странице Заглавная страница.

Если Вы обнаружили ошибку или хотите дополнить статью, выделите ту часть текста статьи, которая нуждается в редакции, и нажмите Ctrl+Enter. Далее следуйте простой инструкции.

Как работают двигатели Стирлинга.

Как работают двигатели Стирлинга

Подробное объяснение

Не всегда легко понять, как работают двигатели Стирлинга. Я постараюсь объяснить здесь как можно лучше.

Краткое описание двигателей Стирлинга

Внутри двигателя находится фиксированное количество газа. Затем газ перемещается взад и вперед от горячей стороны к холодной стороне двигателя.

Когда газ находится на горячей стороне, он нагревается и расширяется. Когда он на холодной стороне, он охлаждается и сжимается.

В двигателях Стирлинга есть регенераторы. Регенератор — это теплообменник внутри двигателя, который сохраняет часть тепла от одного цикла для использования в следующем цикле.

В двигателе Стирлинга нет клапанов и нет ни впуска, ни выпуска (из самого двигателя), потому что рабочий газ запечатан внутри двигателя.

Резюме статьи ниже

В приведенной ниже статье подробно объясняется множество различных аспектов двигателей Стирлинга.

Нажмите на любую из ссылок ниже, чтобы перейти к этому разделу:

1. Немного более подробное объяснение
2. Регенераторы двигателя Стирлинга
3. Ice Cube Двигатели Стирлинга
4. Тепло вашего ручного двигателя
5. Охладители Стирлинга и криокулер

Чуть более подробное объяснение

Когда обычный бензиновый или дизельный двигатель завершает свой цикл, он открывает выпускные клапаны и выбрасывает выхлопные газы сначала в выхлопную трубу, а затем быстро в окружающую среду.

Двигатели Стирлинга не имеют выхлопа (изнутри двигателя), потому что рабочий газ используется снова и снова в каждом цикле.

Конечно, двигатели Стирлинга можно нагревать пламенными нагревателями (или любой другой формой тепла). Если двигатель Стирлинга спроектирован так, чтобы использовать пламя для нагрева горячей стороны, нагреватель обязательно будет иметь выхлоп.

Почему двигатели Стирлинга могут быть такими чистыми

Пламя выделяет большую часть дыма, когда двигатель запускается и останавливается.

Поскольку пламя на горячей стороне двигателя Стирлинга непрерывное, это пламя может гореть очень чисто. Подумайте, когда горящая спичка дает больше всего дыма. Он производит больше всего дыма, когда вы его зажигаете и когда задуваете — верно?

Спички могут гореть с очень небольшим загрязнением в середине цикла горения. То же самое верно для любого пламени. Пламя делает большую часть своего загрязнения, когда оно начинается и останавливается.

Поскольку бензиновые и дизельные двигатели постоянно зажигаются и гаснут, их труднее заставить работать чисто.

Регенераторы Стирлинга

Двигатели Стирлинга способны улавливать и повторно использовать часть тепла, которое в противном случае было бы потрачено впустую, с помощью внутреннего теплообменника, называемого регенератором.

Регенератор — это что-то внутри двигателя Стирлинга, обычно это специально разработанная деталь, позволяющая накапливать тепло от одного цикла и снова использовать его в следующем цикле.

Регенераторы часто изготавливаются из листов фольги, ваты из нержавеющей стали или металлической губки.

В двигателях с низким перепадом температур они часто изготавливаются из пенопласта, губок и материалов для фильтрации воздуха.

Как работает регенератор

Регенератор уменьшает количество потерянного тепла, сохраняя тепло от одного цикла для использования в следующем цикле.

Когда рабочий газ проходит через регенератор на пути от горячей стороны двигателя к холодной, он накапливает некоторое количество тепла в регенераторе.

Затем, когда воздух возвращается с холодной стороны на горячую, он забирает часть тепла от регенератора.

Это означает, что меньше отработанного тепла должно отводиться в окружающую среду.

Это означает, что двигатель будет потреблять меньше топлива или (или солнечной энергии) при заданном КПД и заданной выходной мощности.

Почти бесплатный обед

Регенераторы — одна из тех вещей в мире техники, которые слишком хороши, чтобы быть правдой, но это правда.

Регенераторы не позволяют повторно использовать все отработанное тепло, но позволяют повторно использовать большую его часть

На самом деле в инженерии не бывает бесплатных обедов, но хорошо спроектированные регенераторы в хорошо спроектированных двигателях может значительно улучшить характеристики двигателя Стирлинга.

См. мою полную статью о регенераторах двигателя Стирлинга здесь.

Двигатели Стирлинга Ice Cube

Двигатель Стирлинга, работающий на льду.

Одна из захватывающих особенностей двигателей Стирлинга заключается в том, что вы наблюдаете за разностью низких температур двигателей Стирлинга, которые, кажется, работают на кубиках льда.

Как что-то могло подпитываться холодом?

Ну, на самом деле источник топлива не лед.

Источником топлива является тепло из комнаты, и если температура в комнате упадет до температуры льда, двигатель не запустится.

Эти двигатели очень забавны, и, конечно же, вы можете использовать любую замерзшую пустыню в качестве «источника топлива» с дополнительным преимуществом, поскольку вы можете есть топливо.

Тепло твоих рук Двигатели Стирлинга

Наш двигатель Стирлинга ММ-7, работающий от тепла моей руки.

Еще одна замечательная демонстрация двигателей Стирлинга — это тепло вашей руки Двигатели Стирлинга, которые будут работать на разнице температур между теплом вашей теплой руки и температурой воздуха комнатной температуры.

Обратите внимание: если температура воздуха в помещении станет такой же, как температура вашей руки, эти двигатели также не запустятся.

Если вам нравятся подобные вещи, ознакомьтесь с нашим движком Heat of Your Hand здесь.

Волшебства нет, но похоже на волшебство

Двигатели Стирлинга можно заставить работать при очень незначительной разнице температур.

Но чем меньше разница температур, тем больше размер двигателя, необходимого для выработки значительной мощности.

Охладители Стирлинга и криокуллеры

Криоохладитель Стирлинга производства Janis.

Не сразу видно, но двигатель Стирлинга — это обратимый тепловой насос.

Если с одной стороны поставить источник тепла, а с другой — охладитель, то вал будет получать механическую энергию.

Что не очевидно, так это то, что если вы используете электродвигатель для подачи механической энергии на вал, одна сторона будет нагреваться, а другая — холодать.

Это относится ко всем двигателям Стирлинга, даже к двигателям Стирлинга с низким перепадом температур.

Какие двигатели хорошо охлаждают

Двигатели, предназначенные для работы при незначительных перепадах температур, будут создавать лишь незначительные перепады температур.

Если вы не проделаете удивительно хорошую работу по изоляции двигателя Стирлинга с низким перепадом температур, вы никогда не сможете обнаружить перепад температур, который возник бы, если бы вы запускали двигатель.

Изготовление собственного демонстрационного охладителя Стирлинга

Если вы купите любой двигатель Стирлинга, предназначенный для работы на пламени, и повернете выходной вал с помощью электродвигателя, вы заметите, что одна сторона нагревается, а другая охлаждается.

Лучше всего попробовать это с двигателем, который ощущается как «подпрыгивающий» на такте сжатия, когда вы вертите его в руках.

Моторизация модели двигателя Стирлинга

Моторизация означает установку электродвигателя на выходной вал и вращение двигателя.

Просто подключите электродвигатель к выходному валу и запустите двигатель на той же скорости, на которой он должен был бы работать, если бы вы использовали его как двигатель, а не как холодильник.

Вы можете использовать любой газ

Практически любой газ можно использовать в качестве рабочего тела внутри двигателя Стирлинга, но есть лишь несколько газов, которые имеют смысл.

Чем легче газ, тем лучше он передает тепло внутри двигателя.

Водород был бы оптимальным газом. Однако гелий также был бы хорошим вариантом.

Утечка легких газов

Гелий и водород известны инженерам-двигателям Стирлинга тем, что их трудно предотвратить от утечки из двигателей Стирлинга.

Эти крохотные газы имеют тенденцию выходить даже из тщательно спроектированных двигателей. Водород может мигрировать прямо через множество различных металлов.

Эти газы хорошо выделяются только в двигателях, таких как двигатели со свободным поршнем, которые не используют вращающийся механический выходной вал и могут быть полностью герметизированы.

Решение Whispergen

Некоторые недавние разработчики двигателей Стирлинга, в частности Дон Клукас, разработчик двигателя Whispergen Stirling из Новой Зеландии, использовали азот в качестве рабочего газа.

Дон говорит, что азот можно сделать отличным рабочим газом, и его гораздо легче держать в закрытом состоянии внутри двигателя в течение длительного периода времени.

Этот опасный газ вас удивит

Когда компания Phillips Electronics возродила современный двигатель Стирлинга в 1950-х годах, инженеры сразу же заметили, что они могут получить больше мощности от двигателя данного размера, создав в нем давление.

Поскольку в их первых двигателях в качестве рабочей жидкости использовался воздух, было довольно просто построить двигатель, который накачивался бы сам и выдавал бы больше мощности по мере увеличения давления.

Эти двигатели будут запускаться как двигатели атмосферного давления, а затем нагнетать рабочее давление для получения желаемой выходной мощности.

Проблема заключалась в том, что они случайно построили бомбу.

Треугольник Вечного Огня

Вчера, сегодня и всегда компонентами треугольника огня были и всегда будут кислород, тепло и топливо.

Когда вы сжимаете кислород, топливо и смазочные материалы внутри двигателя, легко понять, почему в прошлом несколько двигателей Стирлинга, работающих под давлением, взрывались.

Это привело как минимум к одному смертельному исходу в компании Phillips.

Не изобретайте опасное решение

Двигатели Стирлинга должны быть под давлением для обеспечения приемлемой выходной мощности с двигателями меньшего размера.

Однако ни в коем случае нельзя использовать воздух в качестве рабочего газа, если существует вероятность взрыва нефтяных смазок, используемых в двигателе.

Двигатели с нагнетаемым воздухом могут быть безопасными, если они полностью сухие внутри и не содержат смазочных материалов, которые могут испариться и, возможно, взорваться.

Где купить двигатели Стирлинга плюс два неожиданных совета по безопасности.

Полное руководство покупателя по двигателям Стирлинга

Д-р Джеймс Сенфт разработал первые двигатели с низким перепадом температур, которые выглядели так.

Итак, вы хотите купить двигатель Стирлинга, но в Интернете есть тысячи вариантов. Это может немного сбивать с толку.

Организованный список ваших вариантов

Я работаю в сфере двигателей Стирлинга более 20 лет. Этот веб-сайт старше, чем Google и Facebook.

Эта страница предназначена для того, чтобы помочь вам упорядочить варианты, чтобы с меньшими трудностями вы могли сделать лучший выбор.

Здесь я перечисляю продукты для двигателей Стирлинга, но я также перечисляю продукты моих конкурентов. На самом деле, я часто рекомендую вам покупать у кого-то еще, если я думаю, что они могут лучше обслуживать вас. Подробнее читайте в разделе «Советы для всех покупателей».

Два моих удивительных совета по безопасности находятся внизу этой статьи.

Эта красивая модель двигателя Стирлинга доступна для покупки на Amazon.

Как организовано это руководство

Этот список сначала сгруппирован по типу ядра и поставщикам образовательных услуг.

Далее по списку идут двигатели от продавцов в разных географических регионах.

Продавцы с высоким рейтингом на Amazon и eBay, которые продают двигатели Стирлинга, завершают список доступных двигателей.

Нажмите или коснитесь любой из групп ниже, чтобы перейти к этой части списка.

1. Низкотемпературные модели
2. Модели с пламенным нагревом
3. Вентиляторы
4. Двигатели, производящие электроэнергию (часто называемые комбинированными производством тепла и электроэнергии)
5. Охладители и криоохладители
6. Военный
7. Поставщики образовательных услуг
8. Продавцы по всему миру
9. Лидеры продаж Amazon и eBay
10. Советы для всех покупателей
11. Как купить Двигатели для мальчиков
12. Советы по безопасности

Ищите другие двигатели в комментариях

Все производители и продавцы двигателей Стирлинга могут давать ссылки на свои самые популярные продукты в разделе комментариев ниже.

Все комментарии проходят модерацию, поэтому может пройти несколько дней, прежде чем ваш комментарий появится в сети.

Покупатели должны проверять комментарии, чтобы узнать, что нового появилось с тех пор, как мы в последний раз редактировали эту страницу.

Модели с низкотемпературным перепадом

Мой любимый тип моделей двигателей Стирлинга — низкотемпературный разностный двигатель Стирлинга. Основная причина, по которой они мне так нравятся, заключается в том, что они не используют пламя, поэтому они:

1. Безопасны для использования в помещении.
2. Экологически чистый.
3. Безопасен для использования учащимися в классах.

Низкотемпературный разностный двигатель Стирлинга, модель

Модели с пламенным нагревом

Эти двигатели также могут доставить массу удовольствия: просто убедитесь, что вы используете их на открытом воздухе или в помещении с отличной вентиляцией.

Двигатели Стирлинга с пламенным нагревом чаще всего работают на спиртовом или керосиновом пламени, а иногда и на пропановой или бутановой горелке.

Если у вас есть выбор, пропановая горелка или модели со спиртовым пламенем должны давать более чистое пламя, чем двигатели с керосиновым пламенем.

Пламенный двигатель Стирлинга

Список моделей двигателей Стирлинга, уже доступных для продажи, можно найти в разделе «Модели» на нашей рекомендуемой странице.

Вентиляторы

Вентиляторы двигателя Стирлинга были довольно популярны сто лет назад. Если вы хотели охладиться в таком жарком месте, как Индия, вам нужно было либо нанять кого-нибудь, чтобы обмахивать вас, либо использовать вентилятор с двигателем Стирлинга.

Сегодня в большинстве стран с жарким климатом электричество легкодоступно, поэтому вентиляторы двигателя Стирлинга почти вышли из моды.

Но есть еще один вентилятор двигателя Стирлинга, который нужен некоторым клиентам, и это вентиляторы дровяной печи для удаленных кают.

Движущийся воздух без электричества

Эти вентиляторы предназначены для размещения на верхней части дровяной печи и работают за счет разницы температур между горячей печью и более холодным воздухом в помещении.

Это удобно для любого места, где есть дровяная печь, и еще лучше для чего-то вроде хижины, которая может находиться в отдаленном районе, где электричество практически отсутствует.

Этот вентилятор предназначен для поддержания холодной стороны двигателя в холодном состоянии, чтобы он продолжал вырабатывать расчетную выходную мощность.

Вентилятор для дровяной печи

В дополнение к нашему вентилятору для дровяной печи вы можете найти других поставщиков на нашей рекомендуемой странице, посвященной вентиляторам для печи.

Двигатели, производящие электроэнергию (часто «комбинированное производство тепла и электроэнергии»)

Каждый двигатель любого типа отбрасывает отработанное тепло в окружающую среду. Но двигатели Стирлинга отдают большую часть отработанного тепла охлаждающей воде, а не горячему выхлопу.

Это означает, что они являются отличным выбором, если вы хотите улавливать отработанное тепло и использовать его для чего-то полезного, например, для обогрева здания.

Если у вас есть потребность в электричестве и большом количестве горячей воды, как в коммерческой прачечной, двигатель Стирлинга, сконфигурированный для комбинированного производства тепла и электроэнергии, будет отличным выбором.

У нас есть список компаний, которые поставляют двигатели для производства энергии, на нашей рекомендуемой странице здесь.

Охладители и криоохладители

Двигатели Стирлинга могут использоваться в качестве охладителей и для охлаждения определенных устройств до криогенных температур.

Есть несколько мест, где продаются охладители двигателей Стирлинга и криокулеры, которые я составил в списке на нашей странице рекомендуемых продуктов.

Военные

Есть несколько компаний, которые все еще разрабатывают двигатели Стирлинга для использования в вооруженных силах, включая SAAB (ранее Kockums).

Компания SAAB разработала двигатель Стирлинга, используемый для шведской подводной лодки класса Gotland.

Другие компании, такие как Sunpower, постоянно работают над различными исследовательскими проектами, в которых используются двигатели Стирлинга.

Поставщики образовательных услуг

Первокурсник колледжа узнает о двигателях Стирлинга и о том, как они работают, в физической лаборатории.

Школам и университетам зачастую легче покупать у компаний, у которых они уже много покупают.

Если вы преподаете в школе или университете, я составил список поставщиков образовательных услуг из мест, которые вы, вероятно, знаете и которым доверяете. Все они продают как минимум один двигатель Стирлинга.

Вы можете найти этот список в разделе «Модели» на нашей странице рекомендаций или по этой ссылке.

Торговцы по всему миру

Двигатели Стирлинга можно найти во многих местах по всему миру, если знать, где искать.

От Великобритании до Австралии и Канады продавцов довольно много.

Чтобы увидеть всех поставщиков, которых я нашел в разных частях мира, ознакомьтесь с этим списком поставщиков со всего мира!

Лидеры продаж Amazon и eBay

Конечно, в современном мире такие веб-сайты, как Amazon и eBay, позволяют легко найти почти все, что можно купить. Но продавцов и магазинов так много, что поиск того, что вам нужно, может запутать.

Чтобы облегчить вам поиск, мы собрали двух лучших продавцов с каждого сайта на основе отзывов покупателей и рейтингов продавцов. Этих продавцов можно найти в этом списке на нашей рекомендованной странице.

Советы всем покупателям

По возможности покупайте рядом с домом. Любой двигатель Стирлинга, который вы купите, вероятно, прослужит вам несколько лет. Если ему когда-нибудь понадобится ремонт, вам будет намного лучше, если вы купите его ближе к вашему дому.

Стоит ли покупать на Amazon?

Мне нравится Amazon, и я покупаю много вещей на Amazon, но по возможности рассмотрите возможность покупки напрямую у производителя.

Amazon и другие розничные продавцы настолько хороши в перемещении товаров, что легко думать, что любой покупательский опыт будет лучше, если вы будете покупать на Amazon, но это не всегда так.

Комиссия Amazon невидима, но реальна

Комиссия, которую Amazon вычитает из продажной цены, невидима для вас, но это очень большие затраты для производителя двигателя, что значительно снижает его прибыль. Эта прибыль, потерянная производителем, не будет использоваться для разработки новых продуктов для вас в будущем.

Amazon все равно, если небольшой производитель вашего двигателя Стирлинга обанкротится, но вы можете испытывать неудобства, если они не смогут отремонтировать ваш двигатель, если он когда-нибудь понадобится.

Покупка подарков для мальчиков

Как гордый отец маленького мальчика, я особенно хорошо знаю, что маленьким мальчикам могут очень нравиться двигатели Стирлинга. Итак, какой из них вы должны купить?

Во-первых, сколько лет вашему мальчику? На данный момент я не могу найти на рынке игрушки с двигателями Стирлинга, подходящие для мальчиков младше 10 лет.

Если вы еще не доверяете своему сыну перочинный нож, возможно, для него нет подходящей игрушки с двигателем Стирлинга.

А жаль.

Что купить мальчику: комплект или двигатель, готовый к запуску?

Если вашему мальчику не менее 12 лет, и он интересуется механическими вещами, вам следует подумать о том, чтобы купить ему набор и попросить его собрать его.

В идеале я бы посоветовал вам купить как готовую к запуску версию, так и комплектную версию одного и того же двигателя, такого как мои двигатели MM-1 и MM-5 Coffee Cup Stirling.

Если вам нужно купить только один двигатель, купите ему готовый к работе двигатель. По опыту своих клиентов я знаю, что не каждый, кто покупает комплект, может запустить его.

Удивительные советы по безопасности

Повышение давления воздуха = Плохо

Один из способов построить двигатель Стирлинга, который выдает большую мощность, состоит в том, чтобы создать в нем давление газа, и, поскольку наиболее доступным газом для создания давления в Стирлинге является воздух, Вы можете подумать о наддуве двигателя воздухом.

Многие дизайнеры пробовали это, и действительно, двигатели действительно развивают большую мощность.

Взорвались двигатели Стирлинга с наддувом

Пожалуйста, помните: двигатели Стирлинга, которые смазываются нефтью и находятся под давлением воздуха, являются бомбами.

В двигателях с масляной смазкой и наддувом воздуха все элементы пожарного треугольника присутствуют только под давлением.

Достаточно небольшого количества масла, вытекающего вокруг поршня в горячую секцию, чтобы стать источником топлива для взрыва

Воздух + Масло + Давление + Тепло = Опасность

Не существует современных двигателей Стирлинга, предназначенных для наддува воздухом, но остерегайтесь самодельных двигателей на рынке, которые могут быть созданы для наддува воздуха. Также может быть несколько старинных двигателей Стирлинга, в которых можно нагнетать воздух.

Хотя эти двигатели достаточно безопасны для работы при атмосферном давлении, они небезопасны для работы под давлением воздуха.

Если вы хотите создать давление в двигателе, предназначенном для работы на воздухе, используйте вместо него сухой азот. Азот является очень безопасным газом для наддува двигателей Стирлинга.

Удивительно, но водород также является очень безопасным газом для использования в двигателях Стирлинга по причинам, которые я не буду рассматривать на этой странице.