Машина стирлинга

  • 06 мая 2014 г.
  • 2412 Слова
Содержание
Введение 3
Принцип действия машины Стирлинга 3
Термодинамический цикл Стирлинга 5
Особенности цикла Стирлинга 7
Машины, работающие по обратному циклу Стирлинга ( холодильные машины Стирлинга) 8
Машины, работающие по прямому циклу Стирлинга 10
Двигатель Стирлинга 10
Мощность двигателя Стирлинга 13
Диаграмма цикла Стирлинга 13
Двигатель Стирлинга с вытеснителем 15Двухпоршневой двигатель Стирлинга 17
Проблемы создания высокоэффективных машин Стирлинга 19
Заключение 20
Список литературы 21












Введение

До недавнего времени системы автономного энергоснабжения, использовавшие традиционные тепломеханические агрегаты, удовлетворяли существующему уровню развития общества и техники. Однако обострение общенациональных, глобальных проблем, требующихсрочного решения (истощение природных ресурсов; надвигающийся энергетический кризис; загрязнение окружающей среды; уменьшение озонового слоя Земли; усиление "парникового эффекта" и т.д) привело к необходимости принятия в конце XX века ряда крупных международных и российских законодательных актов в области экологии, природопользования и энергосбережения. Основные требования этих законов направлены насокращение выбросов СО2, прекращение производства озоноразрушающих веществ и фреона R -12, как холодильного агента для парокомпрессионных холодильных машин (ПКХМ), ресурсо- и энергосбережение, перевод автотранспорта на экологически чистые моторные топлива и т.д..
Огромные масштабы, удорожание производства топливно-энергетических ресурсов и растущее загрязнение окружающей среды выдвинули на первый планзадачу поиска новых технологий энергопреобразования, разработки новой техники на основе высокоэффективных термодинамических циклов, использование новых видов топлива, новых рабочих тел и т.д., то есть создание таких экологически чистых энергосистем, которые бы обеспечивали удовлетворение нужд промышленности и населения при минимальных затратах материальных ресурсов.
Наряду с другими подходами, врешении стоящих перед Российской Федерацией экологических и энергетических проблем, одним из вариантов решения этой проблемы является разработка и широкое внедрение энергопреобразующих систем на основе машин, работающих по прямому и обратному циклам Стирлинга (машины Стирлинга).


Принцип действия машины Стирлинга


Машины Стирлинга - это машины, работающие по замкнутому термодинамическому циклу, вкотором циклические процессы сжатия и расширения происходят при различных уровнях температур, а управление потоком рабочего тела осуществляется путем изменения его объема. В качестве рабочего тела используются газообразные природные вещества (гелий, азот, сухой воздух и др.).
Если говорить о машинах Стирлинга вообще – то это машины различного функционального назначения. Область их примененияможно представить в виде графа, изображенного на рис. 1.
[pic]
Рис. 1. Область применения машин Стирлинга.
На последних европейских и мировых форумах по современному состоянию и перспективам развития машин, работающих по циклу Стирлинга, отмечалось, что технология изготовления машин Стирлинга за рубежом полностью освоена. Решены проблемы уплотнений двигающихся деталей, выбора материалов, пайкитеплообменников и т.д. Ввиду этого, наряду с традиционным применением двигателей и криогенных машин Стирлинга для военных целей (переконденсация низкокипящих жидкостей, охлаждение детекторов инфракрасного излучения, анаэробных систем автономного энергоснабжения и т.д.), перспективными направлениями считаются применение холодильных машин Стирлинга на уровне умеренного холода для хранения пищевых продуктов и системкондиционирования воздуха, использование двигателей Стирлинга в когенерационных установках, тепловых насосах в системах децентрализованного теплоснабжения и т.д.
Конструктивно, машины Стирлинга представляют собой удачное сочетание в одном агрегате: компрессора - устройство для сжатия воздуха; детандера - устройство для дополнительного охлаждения газа...
tracking img