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標題: 斯特林發(fā)動機的原理---[請教] [打印本頁]
作者: ljh99011114 時間: 2006-11-1 13:50
標題: 斯特林發(fā)動機的原理---[請教]
最近看到一些關(guān)于斯特林發(fā)動機的文章,，里面所講的原理都太過于簡單,。不知道哪位大俠懂這種發(fā)動機,。請賜教,！
/ |" L. m1 @8 Q1 g) dffice
ffice" />有興趣的可以一起討論一下啊,！
作者: 無線風(fēng)箏 時間: 2006-11-1 17:33
標題: Re: 斯特林發(fā)動機的原理---[請教]
燃氣外燃機——熱氣機是一種外燃的閉式循環(huán)往復(fù)活塞式熱力發(fā)動機,。因它是在1816年為蘇格蘭的R.斯特林所發(fā)明，故又稱斯特林發(fā)動機。熱氣機可用氫,、氮,、氦或空氣等作為工質(zhì)，按斯特林循環(huán)工作,。在熱氣機封閉的氣缸內(nèi)充有一定容積的工質(zhì),。氣缸一端為熱腔，另一端為冷腔,。工質(zhì)在低溫冷腔中壓縮,，然后流到高溫熱腔中迅速加熱，膨脹作功,。燃料在氣缸外的燃燒室內(nèi)連續(xù)燃燒,，通過加熱器傳給工質(zhì)，工質(zhì)不直接參與燃燒,，也不更換,。已設(shè)計制造的熱氣機有多種結(jié)構(gòu)，可利用各種能源,，已在航天,、陸上、水上和水下等各個領(lǐng)域進行應(yīng)用試驗,。熱氣機的功率傳遞機構(gòu)分為曲柄連桿傳動、菱形傳動,、斜盤或擺盤傳動,、液壓傳動和自由活塞傳動等。按缸內(nèi)循環(huán)的組成形式分,，熱氣機主要有配氣活塞式和雙作用式兩類,。配氣活塞式熱氣機 在一個氣缸內(nèi)有兩個活塞作規(guī)律的相對運動，冷腔與熱腔之間用冷卻器,、回熱器和加熱器連接,，配氣活塞推動工質(zhì)在冷熱腔之間往返流動。
+ A; c: \. r" R. T7 N5 U8 @ 熱力循環(huán)可以分為4個過程:①定溫壓縮過程:配氣活塞停留在上止點附近,，動力活塞從它的下止點向上壓縮工質(zhì),，工質(zhì)流經(jīng)冷卻器時將壓縮產(chǎn)生的熱量散掉，當動力活塞到達它的上止點時壓縮過程結(jié)束,。②定容回熱過程:動力活塞仍停留在它的上止點附近,配氣活塞下行,，迫使冷腔內(nèi)的工質(zhì)經(jīng)回熱器流入配氣活塞上方的熱腔，低溫工質(zhì)流經(jīng)回熱器時吸收熱量,，使溫度升高,。③定溫膨脹過程：配氣活塞繼續(xù)下行，工質(zhì)經(jīng)加熱器加熱，在熱腔中膨脹,，推動動力活塞向下并對外作功,。④定容儲熱過程：動力活塞保持在下止點附近，配氣活塞上行,，工質(zhì)從熱腔經(jīng)回熱器返回冷腔,，回熱器吸收工質(zhì)的熱量，工質(zhì)溫度下降至冷腔溫度,。
Z: ]8 e$ @: _6 i* V 在理論上,，定容儲熱量等于回熱量，其循環(huán)效率等于卡諾循環(huán)效率,。兩個活塞的運動規(guī)律是由菱形傳動機構(gòu)來保證的,。 雙作用式熱氣機 每個氣缸內(nèi)只有一個活塞，兼起配氣活塞和動力活塞的作用,。各缸的上部為熱腔,，下部為冷腔。各熱腔經(jīng)加熱器,、回熱器和冷卻器與鄰缸的下部冷腔連接,組成一個動力單元,。雙作用式熱氣機示意圖為四缸布置的雙作用熱氣機。各缸相位差為90°,，能保證良好的熱力性能,。雙作用式熱氣機的結(jié)構(gòu)更為緊湊和輕巧。
& D }; s4 i4 `$ |' ihttp://col.njtu.edu.cn/zskj/4013/text/chapter6/therm6.4/index/indexmessage.htm有比較詳細的介紹,，樓主可以去看看學(xué)習(xí)一下,。
% i" Z$ _+ J* ` 熱氣機的主要優(yōu)點是能用各種能源，無論是液態(tài)的,、氣態(tài)的或固態(tài)的燃料,，當采用載熱系統(tǒng)（如熱管）間接加熱時，幾乎可以使用任何高溫熱源（太陽能,、放射性同位素和核反應(yīng)等）,，而發(fā)動機本身（除加熱器外）不需要作任何更改。熱氣機實際循環(huán)效率較高,，已接近柴油機,，排氣中有害成分較少，噪聲較低,。因燃料是在較多的過量空氣下連續(xù)燃燒的,，熱氣機無需氣門機構(gòu)，無爆炸燃燒,，運行平穩(wěn)振動小,。
# r- e- f1 |( l4 K' c/ u B5 a
熱氣機尚存在的主要問題和缺點是制造成本較高，工質(zhì)密封技術(shù)較難，密封件的可靠性和壽命還存在問題,，功率調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)較復(fù)雜,，機器較為笨重。
) k q( K* u' R6 i0 W5 C
熱氣機的發(fā)展趨勢是：應(yīng)用新材料（如陶瓷）和新工藝,，以降低造價,；對實際循環(huán)進行理論研究，完善結(jié)構(gòu),，提高性能指標,；在應(yīng)用方面研究汽車用的大功率燃煤熱氣機、太陽能熱氣機和特種用途熱氣機,。
) g. y( q3 P. \ ?/ w9 Y1 z
斯特林循環(huán)：熱氣機（即斯特林發(fā)動機）的理想熱力循環(huán),，為19世紀蘇格蘭人R.斯特林所提出，因而得名,。它是由兩個定容吸熱過程和兩個定溫膨脹過程組成的可逆循環(huán),，而且定容放熱過程放出的熱量恰好為定容吸熱過程所吸收。熱機在定溫(T1)膨脹過程中從高溫熱源吸熱,，而在定溫(T2)壓縮過程中向低溫熱源放熱,。斯特林循環(huán)的熱效率為公式（見最下圖）中W 為輸出的凈功；Q1為輸入的熱量,。根據(jù)這個公式,，只取決于T1和T2，T1越高,、T2越低時,，則越高，而且等于相同溫度范圍內(nèi)的卡諾循環(huán)熱效率,。因此，斯特林發(fā)動機是一種很有前途的熱力發(fā)動機,。斯特林循環(huán)也可以反向操作,，這時它就成為最有效的制冷機循環(huán)。
作者: 無線風(fēng)箏 時間: 2006-11-1 18:03
標題: Re: 斯特林發(fā)動機的原理---[請教]
這種外燃機,，現(xiàn)在多用在大型船機上,，上面這些資料我也是在網(wǎng)上找到的，僅供參考,。因為本人是搞車用發(fā)動機的,，所以對船用和發(fā)電機組不是太了解，希望大家多多討論,，以便豐富大家的知識面,。
作者: ljh99011114 時間: 2006-11-2 10:03
標題: Re: 斯特林發(fā)動機的原理---[請教]
那個網(wǎng)頁我已經(jīng)看了，謝謝！- J) ?( P& h! i5 F9 _- Q* `7 Q
不過他上班的原理寫的太簡單,，我還是不太明白,。
5 B4 \1 U/ v' T, g, d, n; R
% m; g# Z% i/ h4 V" \比喻：①定溫壓縮過程，是什么力量讓動力活塞從它的下止點向上壓縮工質(zhì),？配氣活塞怎么會停�,。�
0 H- r% r. V- B ②定容回熱過程,，兩個活塞為什么會動作,？1 ?+ {. B8 {( ^3 I2 z8 Y
③定溫膨脹過程，配氣活塞為什么會下行,？動力活塞怎么會停�,。�+ {+ H% Y5 m/ Y, W6 k6 F/ L
3 R) c7 F9 b2 N# L( M
活塞工作時它的動力到底是成那來的,？
作者: livecs68 時間: 2006-11-2 10:21
標題: Re: 斯特林發(fā)動機的原理---[請教]
瑞典的潛艇也用斯特林發(fā)動機,。/ l2 p% U- u3 m/ c
樓主，看來你的學(xué)習(xí)精神值得大家學(xué)習(xí),，要想完全學(xué)明白了,，請看工程熱力學(xué)和熱氣機設(shè)計。有詳細的說明,。
作者: ljh99011114 時間: 2006-11-2 10:37
標題: Re: 斯特林發(fā)動機的原理---[請教]
過獎了,！
, t5 i2 S ?; v1 s& d看了一本熱氣機的書，也只是大概的看了一下,！里面講的很專業(yè),，也都是一些原理的東西，我上面提到的問題,，在那上面我沒找到答案�,，F(xiàn)在再讓我學(xué)工程熱力學(xué)，也太難為我了,。所以想在這里和大家討論一下,。不知道有沒有關(guān)于這方面的專業(yè)論壇？看了美國的STM公司研制出來一種斯特林發(fā)動機,，就是搞不清楚它是怎么動作,？我傳上來，有興趣的看一下�,�,！
作者: livecs68 時間: 2006-11-2 11:17
標題: Re: 斯特林發(fā)動機的原理---[請教]
樓主說的是美國的STM公司研制出來的一種斯特林車用機嗎，樓主的資料怎么沒看到,！
作者: A209 時間: 2006-11-2 12:11
標題: Re: 斯特林發(fā)動機的原理---[請教]
可不可以把他看作冰箱或空調(diào)的壓縮機呢,？作用相反
作者: ljh99011114 時間: 2006-11-2 14:01
標題: Re: 斯特林發(fā)動機的原理---[請教]
其實我主要就是想知道,，里面的氣體是怎樣流動的，它又是怎樣讓兩個活塞運動的,？' r- q% ]" {6 y: f# s: B% P, l+ B
4 u6 ^& R4 H+ Y
STM產(chǎn)品
) h6 D; t8 k" j6 L燃料燃燒型——現(xiàn)場發(fā)電* @3 }3 q3 y8 t5 G5 n& q& y
STM低熱值專用燃燒器安裝在斯特林發(fā)動機上,，能夠燃燒各種常規(guī)燃料，包括：柴油,、煤油,、酒精、天然氣,、氫和丙烷等,。也能利用各種資源回收燃料，諸如：人工煤氣,、礦井瓦斯,、煤層氣、石油伴生氣,、煉廠伴生氣,，以及來自垃圾填埋場或污水處理廠污泥和其他生物廢棄物發(fā)酵再生的沼氣燃料，甚至可以利用生物質(zhì)熱解氣體和煤礦地下汽化氣資源,。燃料熱值只要能夠達到2670大卡/Nm3 即可運行,。. Q4 z7 s0 Q6 X/ |2 N7 x
使用斯特林外燃結(jié)構(gòu)時，燃燒物不與任何精確運動部件和潤滑劑接觸,，PowerUnits能夠直接燃燒低熱值的含塵氣體,，如果為減少維護費用和延長設(shè)備壽命，也可以將含塵氣體應(yīng)另外燃燒和排放,，是STM斯特林外燃機只利用其熱量,。
5 w% i, S9 A$ f- L4 I連續(xù)的外燃燒過程允許對排放進行精確控制，這使得STM的PowerUnits不僅對燃料具有極為廣泛的適應(yīng)性,，而且對環(huán)境的污染極小,。
' c$ h% C" @3 P! |# t( d! }' V/ n 2臺STM沼氣發(fā)電機組在運行1 i: ^- n L* C$ }* _# i0 G
廢熱利用型+ a+ G. W2 J# e6 W
能夠?qū)⑵渌墚a(chǎn)生不低于7600C熱煙氣的廢熱，諸如：焚化爐,、干燥爐,、熔爐、熱氧化器或其他過程的尾氣余熱,，直接轉(zhuǎn)化為電能，而不產(chǎn)生任何額外的排放,。
. g: H: I5 Y6 \; ^# x/ ? L8 M熱源還可以是一個與PowerUnit相分離的外部燃燒器,，該燃燒器設(shè)計為可以燃燒更大范圍的燃料，用于向STM發(fā)動機供應(yīng)熱量,。當可作為再生資源的廢棄燃料品質(zhì)太差可能不得不花費大量資金進行再處理時,，這一選項將有很多好處,。上述廢棄燃料包括固體廢棄物、有機廢物或各種液體可燃廢棄物,。外熱還可以是來自其他發(fā)電裝置,，諸如：往復(fù)式發(fā)動機、燃氣輪機或燃料電池的尾氣,。
4 h+ `# ^4 E9 j) {4 ?最后,，外部熱源還可以是集中式太陽熱，將一排鏡子聚焦于STM發(fā)動機熱交換面,，熱能也能夠驅(qū)動STM斯特林外燃機發(fā)電,，并向向日葵一樣自動跟蹤太陽轉(zhuǎn)動。STM太陽熱發(fā)電裝置還可以安裝移動式燃燒器,，以便在沒有陽光時也能保證電能的供應(yīng),。" t7 V9 N. |2 i6 z/ N# Q/ S
s1 ]. J- [7 i* Q安裝在美國五角大樓的STM太陽日—沼氣型機組: `9 Z1 }: F; s5 O% T5 A$ R; X% d
技術(shù)
0 V# x% n5 G+ B6 i# d2 T" ^斯特林循環(huán)技術(shù)——工作原理
: v1 O7 [ q4 [' o: \% XSTM的斯特林外燃發(fā)動機是一種熱發(fā)動機，高壓氫氣作為一種氣態(tài)工質(zhì),，密封在機器中,。發(fā)動機的熱腔通過燃燒器燃燒燃料或外部熱煙氣而維持在一個持續(xù)的高溫狀態(tài)下，冷腔提供持續(xù)流動的冷卻水則維持在較低的溫度狀態(tài)下,。通過加溫工作氣體,，驅(qū)動發(fā)動機活塞在機器的冷、熱腔之間前后移動,。在熱端膨脹,，推動各個活塞（共四個）的頂部做功，并對每個活塞下面的冷氫氣進行壓縮,�,；钊耐鶑�(fù)運動通過一個旋轉(zhuǎn)斜盤被轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運動，為發(fā)電機提供動力,。在熱端和冷端之間使用了一個回熱器以提高效率,。
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如果熱源包含足夠的能量（足夠高的溫度和足夠大的流量），STM發(fā)動機就可以利用這種熱源,。這一熱量可以通過以下兩種方式得到：來自于STM發(fā)動機之外的熱源,；各種燃料在STM設(shè)備的燃燒室內(nèi)進行燃燒而產(chǎn)生的熱量，燃燒室可直接安裝在發(fā)動機上,。: d8 [7 {3 n. H2 `4 K
作者: zxw157502 時間: 2007-8-21 11:45
標題: Re: 斯特林發(fā)動機的原理---[請教]
請問風(fēng)箏無線,，國內(nèi)有這種動力機生產(chǎn)廠家或銷售商么？
3 z8 x, a. G; x/ k8 G; [2 J' M q真想買個過來瞧瞧,。
作者: 無線風(fēng)箏 時間: 2007-8-22 22:12
標題: Re: 斯特林發(fā)動機的原理---[請教]
樓上的,，不好意思，因為本人并不搞船用及發(fā)電用機組,，所以并不是太清楚
* Q& A5 d4 Y$ ?" j4 H3 Q5 N X) d可以問下相關(guān)的企業(yè),，估計國內(nèi)不會有生產(chǎn)的,，該形式應(yīng)該效率不是太高的
作者: yangchenopq 時間: 2007-10-16 19:29
標題: 斯特林相關(guān)
小弟本科是學(xué)車用發(fā)動機的，現(xiàn)在在讀研究生,。我現(xiàn)在搞的就是斯特林發(fā)動機的相關(guān)問題,，可小弟現(xiàn)在還沒完全整明白！不知道誰能找到熱源數(shù)目與斯特林發(fā)動機效率關(guān)系的資料,！
作者: yangchenopq 時間: 2007-10-16 19:31
標題: 斯特林相關(guān)
小弟本科是學(xué)車用發(fā)動機的,，現(xiàn)在在讀研究生。我現(xiàn)在搞的就是斯特林發(fā)動機的相關(guān)問題,，可小弟現(xiàn)在還沒完全整明白,！不知道誰能找到熱源數(shù)目與斯特林發(fā)動機效率關(guān)系的資料！先謝謝,！
作者: ljh99011114 時間: 2007-11-16 15:08
樓上的,，你是那里人？我現(xiàn)在也在研究斯特林發(fā)動機,，有空交流一下�,。Q：463153692
作者: zxw157502 時間: 2007-11-18 10:39
請問斯特林發(fā)動機用于發(fā)電方面效率怎么樣,？還有目前高壓力設(shè)計有無突破,？謝謝！
作者: AIP560 時間: 2007-12-6 14:49
斯特林發(fā)動機中心理論就是同一曲軸兩個活塞,，一汽體活塞,，另一是液體活塞，兩個缸體通過加熱器,，配氣閥門,，冷凝器，管道,，互連,，內(nèi)沖氮氣，當電加熱器使液氮汽化推動氣體活塞下行配氣閥關(guān)閉,，另一活塞上行,，其動能帶動飛輪。氣體活塞到達下死點上行通過冷凝器進入液體活塞壓縮還原液氮,，幾個單元組合一起形成類似四沖程汽油機,。
作者: 溫州商人139 時間: 2008-7-19 02:25
我們正在做斯特林發(fā)電機的研發(fā)，做了六年,。
作者: atomnucleus 時間: 2008-7-25 21:17
其實高效燃氣輪機好" z1 J, @1 z' B1 ~! D7 m5 x) k6 L
2 A8 L8 u& I9 t% x, @[ 本帖最后由 atomnucleus 于 2008-7-25 21:19 編輯 ]
作者: 輪機長 時間: 2008-7-29 12:04
幾個易拉罐和一張CD做出來的斯特林引擎,。
5 u5 _3 A; d, `% ^+ v2 h4 `+ X8 k( M& n+ w5 A. ]
只需要一根蠟燭就能輕松跑到800RPM1 f5 b* e# D5 j# \) a5 k; ?7 l; K {
6 ~ u n* D/ b, t" l$ U2 W
當小風(fēng)扇用還湊合。
作者: 輪機長 時間: 2008-7-29 12:08
原帖由 AIP560 于 2007-12-6 14:49 發(fā)表 
, K9 G- [) i8 j6 U. s
斯特林發(fā)動機中心理論就是同一曲軸兩個活塞,，一汽體活塞,，另一是液體活塞，兩個缸體通過加熱器,，配氣閥門,，冷凝器，管道,，互連,，內(nèi)沖氮氣，當電加熱器使液氮汽化推動氣體活塞下行配氣閥關(guān)閉,，另一活塞上行,，其動能帶 ...
- P$ ?* y0 t$ u6 B! n
* F9 g% E c9 ^1 S+ X4 Y熱氣機可用氫、氮,、氦或空氣等作為工質(zhì),，7 j" A) }0 H9 U5 ?. D
' F5 Y/ ?$ T- r8 ^按斯特林循環(huán)工作。在熱氣機封閉的氣缸內(nèi)充有一定容積的工質(zhì),。氣缸一端為熱腔,，另一端為冷腔。工質(zhì)在低溫冷腔中壓縮,，然后流到高溫熱腔中迅速加熱,，膨脹作功。燃料在氣缸外的燃燒室內(nèi)連續(xù)燃燒,，通過加熱器傳給工質(zhì),，工質(zhì)不直接參與燃燒，也不更換,。
作者: 輪機長 時間: 2008-7-29 12:16
臺灣著名主板生產(chǎn)商微星在3月4號開幕的 / T7 C3 z* [, y6 [* C6 b4 v
CeBIT 2008 展出 Air Power Cooler 散熱器,，
# K- x8 j" Q. M( B0 f: m有一個無需電源驅(qū)動的風(fēng)扇，
0 N* p7 r7 D( f+ w1 \6 g因為它采用斯特林發(fā)動機驅(qū)動,。
作者: A209 時間: 2008-7-29 15:57
原帖由 輪機長 于 2008-7-29 12:04 發(fā)表 ; @7 Z6 G5 j# ^. O$ q
幾個易拉罐和一張CD做出來的斯特林引擎,。
, s+ H3 Q) t3 k4 q5 G1 `3 r! o" q3 M( H& f6 l' ^: k0 _; b
只需要一根蠟燭就能輕松跑到800RPM
! b- R1 ^$ W% ~. \: @& y
8 h k( S* c& {6 ~5 F& n1 d當小風(fēng)扇用還湊合。
作者: 動靜之機 時間: 2008-8-27 20:27
標題: 轉(zhuǎn)貼
呵呵,，這里有個玩具。
( l& |7 s; }# P) M x- w
$ D' J8 U3 l" i4 u一杯咖啡不能化身為一杯汽油,，但是它一樣可以用來驅(qū)動一個發(fā)動機,，只不過這個發(fā)動機有點特別，5 w9 q! e- f- m: B) h* P
是用硬紙板做成的小型發(fā)動機,，當然也不是全部用硬紙板做成,，還包括黃金沖件,，激光切割的鋁片，& [4 \, y: _# D# I1 y: ^6 t
低摩擦的塑料軸承以及彈性鋼絲,。來自德國一家叫作Astromedia,，以生產(chǎn)硬紙板小發(fā)明和小玩意為
! c! j# _4 Q9 B6 F$ E/ ]主的公司。 * k1 S* r2 C: x4 I6 W6 \4 t
3 X# B3 i0 v5 r$ o; d* L
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) D& C1 R! w- S! M! ]% n8 U! N# F' G) g! K% q
[ 本帖最后由 dongjingzhij 于 2008-8-27 20:28 編輯 ]
作者: A209 時間: 2008-8-30 20:51
前一段時間看新聞，美國的一所大學(xué)利用核聚變加熱了一杯咖啡,！以后人類如果能控制核聚變的話 能源的問題可能徹底解決,！
作者: wua 時間: 2008-10-27 13:53
家庭用太陽能熱管加熱，水塔冷卻,，不知能每天提供10千瓦的電力不,？+ _9 F$ O' \6 V
溫差在120---50度之間，是個難題
作者: wxd080607 時間: 2009-5-15 14:19
有意思 得好好學(xué)學(xué)
作者: wxd080607 時間: 2009-5-19 15:24
有沒有跟詳細的講解啊
作者: 求知01 時間: 2009-5-20 09:56
本帖最后由 求知01 于 2009-5-20 10:01 編輯 # \1 E3 d" z. t& M9 j
A3 b/ b. R' s
711所金東寒是這方面的權(quán)威,，他們在2002年已經(jīng)制成工程樣機,，現(xiàn)在國內(nèi)新型潛艇好像已使用他們的熱氣機！目前報導(dǎo)船用的熱氣機能夠?qū)嶋H使用的只有瑞典的考庫姆公司,！
作者: 單熱源 時間: 2009-10-30 22:46
斯特林發(fā)動機最大的缺點是活塞上止點到下止點沒有多大的壓差,。所以斯特林發(fā)動機的力不大。
作者: shiyiw001 時間: 2009-12-15 16:34
好東西呀,，學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)
作者: zhangyingcquedu 時間: 2012-6-9 20:14
請持續(xù)更新有關(guān)斯特林的最新資料,，感謝
作者: wxwrn385 時間: 2012-6-13 12:30
好帖,鑒定完畢，謝謝您了
. w1 p2 H# e5 D) Y/ r1 c$ A- S4 y$ l9 g0 }
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