斯特林发动机
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斯特林发动机
斯特林发动机是一种热机,其由循环压缩和空气或其他气体在不同温度下,得到的净转化热能量到机械工作。更具体地,斯特林发动机是具有xxx气态工作流体的闭环再生热力发动机。在这种情况下,闭环意味着一种热力学系统,其中工作流体xxx地包含在系统中,并且再生描述了特定类型的内部流体的使用。热交换器和蓄热器,称为蓄热器。严格来说,包含蓄热器是斯特林发动机与其他闭环热空气发动机的区别所在。
名称和分类
罗伯特·斯特林(Robert Stirling)在1816年获得了xxx个闭环空气发动机实用实例的专利,弗莱明·詹金(Fleeming Jenkin)早在1884年就提出将所有此类发动机统称为斯特林发动机。这种命名建议几乎没有受到青睐,市场上的各种类型仍以其各自的设计师或制造商的名字而为人所知,例如,Rider,Robinson或Heinrici的(热)空气发动机。在1940年代,飞利浦公司正在为其自己的“空气发动机”版本寻求一个合适的名称,当时该空气发动机已经用除空气以外的其他工作流体进行了测试,并于1945年4月决定使用“斯特林发动机”。然而,近三十年后,格雷厄姆·沃克(Graham Walker)仍然有理由抱怨这样一个事实,例如热空气发动机与斯特林发动机仍然可以互换,斯特林发动机本身得到了广泛和不加选择地使用,这种情况还在持续。
斯特林发动机与蒸汽发动机一样,斯特林发动机传统上也被归类为外燃发动机,因为进出工作流体的所有热量都通过固体边界(热交换器)进行传递,从而隔离了燃烧过程及其可能产生的污染物。发动机的工作部件。这与内燃机相反,在内燃机中,热量输入是通过工作流体体内的燃料燃烧来实现的。斯特林发动机的许多可能实施中的大多数都属于往复活塞发动机。
甲斯特林发动机是一种热机,通过循环压缩和空气或其他气体在不同温度下,使得存在的净转化热能量到机械工作。更具体地,斯特林发动机是具有xxx气态工作流体的闭环再生热力发动机。在这种情况下,闭环意味着一种热力学系统,其中工作流体xxx地包含在系统中,并且再生描述了特定类型的内部流体的使用。热交换器和蓄热器,称为蓄热器。严格来说,包含蓄热器是斯特林发动机与其他闭环热空气发动机的区别所在。
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根据定义,斯特林发动机无法达到内燃机的典型总效率,主要限制因素是热效率。内燃期间,温度在短时间内达到1500C-1600C左右,导致热力学循环的平均供热温度比任何斯特林发动机都高。不可能像斯特林发动机那样在传导较高的温度下提供热量,因为没有材料可以在该高温下从燃烧中传导热量,而不会产生巨大的热损失以及与材料的热变形有关的问题。斯特林发动机能够安静运转,几乎可以使用任何热源。热能源在斯特林发动机外部产生,而不是像奥托循环或柴油循环那样通过内燃产生引擎。由于斯特林发动机与替代能源和可再生能源兼容,因此随着常规燃料价格的上涨以及考虑到诸如石油供应枯竭和气候变化等问题,斯特林发动机可能变得越来越重要。目前,这种类型的发动机已成为人们关注的微型热电联产(CHP)单元的核心部件,与同类蒸汽发动机相比,这种发动机更高效,更安全。然而,它具有低的功率重量比,使之更适合于在静态安装空间和重量是不溢价使用。
功能描述
发动机的设计使工作气体通常在发动机的较冷部分被压缩,而在较热的部分膨胀,从而导致热量净转化为功。与没有此功能的简单热空气发动机相比,内部蓄热式热交换器提高了斯特林发动机的热效率。
关键组成部分
作为封闭循环操作的结果,该热驱动斯特林发动机必须被从热源通过传递到工作流体的热交换器,并最后达到散热器。斯特林发动机系统具有至少一个热源,一个散热器和多达五个热交换器。某些类型可以与其中某些组合或省去。
分析
应用
斯特林发动机的应用范围从加热和冷却到水下动力系统。斯特林发动机可以反向用作加热或冷却的热泵。其他用途包括热电联产、太阳能发电、斯特林低温冷却器、热泵、船用发动机、低功率飞机模型发动机和低温差发动机。