Муҳаррики Стирлинг чист? Муҳаррики Стирлинг чӣ гуна кор мекунад? Муҳаррики Стирлинг чӣ гуна кашф карда шуд? Дар кадом соҳаҳо истифода мешавад? Энергияи гармӣ чӣ гуна ба энергияи ҳаракат табдил меёбад? Тафсилот дар бораи муҳаррикҳои Stirling дар мақолаи мо.
Engine Stirling чист?
Муҳаррики Стирлинг мошинест, ки энергияи дар натиҷаи гарм кардани берунии камераи пӯшида ҳосилшударо ба энергияи механикӣ табдил медиҳад. Инчунин ҳамчун муҳаррики ҳавои гарм маълум аст. Дар баробари васеъ ва фишурдани ҳавои тафсон муҳаррик ба ҳаракат шурӯъ мекунад. Он соли 1816 аз ҷониби коҳини Шотландия Роберт Стирлинг ихтироъ шудааст. Моторро бародараш Ҷеймс Стирлинг таҳия кардааст. Дар замони ихтироъкорон мошинҳои буғӣ истифода мешуданд ва онҳо хеле хатарнок буданд. Онҳо кӯшиш карданд, ки алтернативаи боэътимодтар пайдо кунанд. Он чизе ки онҳо мехостанд энергияи гармиро мустақиман ба энергияи ҳаракат табдил диҳанд.
Дар муҳаррики Стирлинг чӣ мавҷуд аст?
- Поршени барқӣ (ҷойкунанда): Он барои ҳаракат додани газ дар камераи пӯшида хизмат мекунад. Он одатан дар муҳаррикҳои навъи бета ва алфа истифода мешавад.
- Поршен: Он барои табдил додани энергияи гармӣ ба энергияи механикӣ тавассути ҳаракат дар силиндрҳои муҳаррик кӯмак мекунад.
- Маховик: Ин сохторест, ки поршенҳо ба он пайваст карда мешаванд. Вазифаи ин сохтор аз интиқол додани энергияи механикии тавлидшуда ба қисмҳои ҳаракаткунанда иборат аст.
- сардтар: Он барои хунук кардани газ дар камераи пӯшида кӯмак мекунад. Он барои муддати дароз истифода бурдани муҳаррик кӯмак мекунад.
- Гармкунак: Ин қисми муҳимтарини муҳаррик аст. Он барои гарм кардани газ дар камераи пӯшида истифода мешавад, то энергияи гармиро ба энергияи ҳаракат табдил диҳад.
Илова бар ин, дар баъзе намудҳои муҳаррик, он метавонад дар ҷузъҳои мухталифи ғайр аз ин истифода шавад. Ин комилан ба ихтиёри таҳиягарон аст.
Принсипи кори муҳаррики Стирлинг
Муҳаррики Стирлинг тавассути гармкунӣ ва хунуккунии такрории миқдори изолятсияи гази корӣ (одатан ҳаво ё газҳо ба монанди гелий, гидроген) кор мекунад.
Газ рафтореро нишон медиҳад, ки қонунҳои газ муайян карда шудаанд (нисбат ба фишор, ҳарорат ва ҳаҷм). Ҳангоми гарм кардани газ, азбаски он дар фазои изолятсияшуда аст, фишори он баланд мешавад ва ба поршени барқ таъсир карда, зарбаи барқро ба вуҷуд меорад. Вақте ки газ хунук мешавад, фишор паст мешавад ва дар натиҷа поршен як қисми кореро, ки дар зарбаи бозгашти худ анҷом дода мешавад, барои аз нав фишурдани газ истифода мебарад. Кори дар натиҷа ҳосилшуда дар шпиндель қувва ба вуҷуд меорад. Гази корӣ давра ба давра байни гармидиҳандаҳои гарм ва хунук ҷорӣ мешавад. Гази корӣ дар дохили силиндрҳои поршен мӯҳр карда шудааст. Аз ин рӯ, дар ин ҷо гази ихроҷшуда нест. Баръакси дигар намудҳои муҳаррикҳои поршенӣ, клапанҳо лозим нестанд.
Баъзе муҳаррикҳои Стирлинг як поршени ҷудокунандаро барои ҳаракат додани гази корӣ дар байни зарфҳои хунук ва гарм истифода мебаранд. Гази корӣ тавассути нигоҳ доштани силиндрҳо дар ҳароратҳои гуногун ба туфайли пайваст кардани поршенҳои пурқуввати силиндрҳои сершумор ҳаракат мекунад.
Дар муҳаррикҳои воқеии Стирлинг, регенератор дар байни зарфҳо ҷойгир карда мешавад. Ин гармӣ аз регенератор интиқол дода мешавад, зеро гардиши газ дар байни тарафи гарм ва хунук рух медиҳад. Дар баъзе тарҳҳо, поршени сепаратор худи регенератор аст. Ин регенератор ба самаранокии давраи Стирлинг мусоидат мекунад. Сохторе, ки дар ин ҷо ҳамчун регенератор номида мешавад, воқеан як сохтори сахтест, ки аз убури ҳаво аз он монеъ намешавад. Масалан, барои ин кор тубхои пулодиро истифода бурдан мумкин аст. Ҳангоме ки ҳаво дар байни ҳуҷраи хунук ва як ҳуҷраи гарм ҳаракат мекунад, аз ин регенератор мегузарад. Пеш аз он ки ҳавои гарм ба қисми хунук расад, дар ин тӯбҳо як миқдори энергияи гармӣ боқӣ мемонад. Ҳангоме ки ҳавои сард ба тарафи гарм мегузарад, он бо энергияи гармии қаблан ҷудошуда каме гарм мешавад. Ба ибораи дигар гуем, вай бо рохи пешакй гарм кардани хаво пеш аз дохил шудан ба кисми гарм ва пеш аз хунук кардан пеш аз даромадан ба кисми хунук самаранокии моторро зиёд мекунад.
Давраи идеалии муҳаррики Стирлинг самаранокии назариявии як муҳаррики гармидиҳии Карно барои ҳарорати якхелаи даромад ва баромад дорад. Самаранокии термодинамикии он аз мошинҳои буғӣ баландтар аст. (ё баъзе муҳаррикҳои оддии дохилӣ ва дизелӣ)
Ҳар як манбаи гармӣ метавонад муҳаррики Стирлингро пур кунад. Муҳаррики сӯзиши беруна, сӯзиш дар ифода аксар вақт нодуруст фаҳмида мешавад. Манбаи гармӣ метавонад тавассути сӯзиш ба вуҷуд ояд, аммо инчунин метавонад энергияи офтоб, энергияи геотермалӣ ё энергияи атомӣ бошад. Ба ҳамин монанд, манбаи хунуке, ки барои эҷоди фарқияти ҳарорат истифода мешавад, метавонад маводи гуногун аз ҳарорати муҳити зист бошад. Бо истифода аз оби хунук ё яхдон хунуккунӣ имконпазир аст. Аммо, азбаски фарқияти ҳарорате, ки аз манбаи хунук гирифта мешавад, кам хоҳад буд, он кор бо массаҳои калонтарро талаб мекунад ва талафоти нерӯе, ки дар насос ба амал меояд, самаранокии циклро коҳиш медиҳад.Маҳсулоти сӯзишворӣ тамос намегирад. бо кисмхои дохилии мотор. Муҳлати равғани молиданӣ дар муҳаррики Стирлинг нисбат ба муҳаррикҳои дарунсӯзӣ дарозтар аст.
Намудҳои муҳаррики Стирлинг
3 намуди асосии муҳаррикҳои стирлинг мавҷуданд. Дигар навъҳои муҳаррик вариантҳои такмилёфтаи 3 муҳаррик мебошанд.
- Муҳаррики навъи Алфа:
Он аз ду поршен, маховик, камераи гази пӯшида бо поршенҳо, гармидиҳандаҳо, генератори гармӣ ва маховик иборат аст. Ҳадафи он фаъол кардани газ дар он тавассути гарм кардани майдони поршени дар боло ҷойгиршуда бо манбаи гармӣ пешбинӣ шудааст. Гази тафсонда поршенро ба пешу пас тела медиҳад, поршени дигари пайвастшуда ба ҳаракат даромада, гази гарм ва хунук дар камера ҷойгир мешавад. Энергияи тавлидшуда бо ёрии маховик, ки ин ду поршен ба он пайвастанд, интиқол дода мешавад.
- муҳаррики навъи бета:
Дар як чоҳ 2 поршен мавҷуд аст. Ин ду поршен ба хам пайвастанд. Бо гарм кардани камера бо поршен дар поён, газ дар камераи пӯшида гарм ва фаъол мешавад. Ҳамин тариқ, поршен ҳаракати худро ба боло оғоз мекунад. Поршени дигари пайвастшуда низ ба ҳаракати гази хунук дар камера кӯмак мекунад. Маховик, ки ба он поршенхо васл карда шудаанд, энергияи хосилшударо ме-диханд.
- муҳаррики навъи гамма:
Ду поршенҳои алоҳида мавҷуданд. Камераи дорои поршени калонтар гарм мешавад ва гази дар он буда фаъол мешавад. Хамин тавр, поршенхои бо маховик ба хам пайвастшуда ба харакат медароянд.
Афзалиятҳои муҳаррикҳои Stirling
- Азбаски гармӣ аз берун истифода мешавад, мо метавонем омехтаи сӯзишворӣ ва ҳаворо дақиқ назорат кунем.
- Азбаски барои таъмини гармӣ манбаи доимии гармӣ истифода мешавад, миқдори сӯзишвории сӯхтанашуда хеле кам аст.
- Ин навъи муҳаррик нисбат ба навъҳои муҳаррик дар сатҳи қувваи худ нигоҳдорӣ ва молиданро камтар талаб мекунад.
- Онҳо дар муқоиса бо муҳаррикҳои дарунсӯзӣ хеле соддаанд.
- Онҳо ҳатто дар фишори паст кор карда метавонанд, онҳо нисбат ба мошинҳои манбаи буғ бехатартаранд.
- Фишори паст имкон медиҳад, ки силиндрҳои сабуктар ва устувортар истифода шаванд.
Камбудиҳои муҳаррикҳои Stirling
- Арзиш аз чихати сарфаи сузишворй баланд аст, зеро дар вакти ба кор андохтани двигатель гармии зарурй талаб карда мешавад.
- Қудрати ӯро ба сатҳи дигар бурдан хеле душвор аст.
- Баъзе муҳаррикҳои сӯзишворӣ зуд оғоз карда наметавонанд. Онҳо ба гармии кофӣ ниёз доранд.
- Умуман, гази гидроген дар як камераи пӯшида истифода мешавад. Аммо, вақте ки молекулаҳои ин газ хеле хурданд, онро дар камера нигоҳ доштан душвор аст. Бинобар ин мо ба харочоти иловагй дучор мешавем.
- Қисми сардтар бояд гармии кофӣ бигирад. Агар аз ҳад зиёд талафоти гармӣ бошад, самаранокии муҳаррик паст мешавад.
Соҳаҳои татбиқи Стирлинг Engines
Муҳаррикҳои Стирлинг дар муҳаррикҳои авиатсионии камиқтидор, муҳаррикҳои баҳрӣ, насосҳои гармидиҳӣ, системаҳои гармидиҳии омехта истифода мешаванд. Имрӯз, он асосан барои тавлиди нерӯи барқ дар майдонҳои панелҳои офтобӣ истифода мешавад.
Аваллин эзоҳро диҳед