斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的原理---[請(qǐng)教]

ljh99011114

最近看到一些關(guān)于斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的文章，里面所講的原理都太過(guò)于簡(jiǎn)單,。不知道哪位大俠懂這種發(fā)動(dòng)機(jī)。請(qǐng)賜教,！

fficeffice" />有興趣的可以一起討論一下�,。�

無(wú)線風(fēng)箏

        燃?xì)馔馊紮C(jī)——熱氣機(jī)是一種外燃的閉式循環(huán)往復(fù)活塞式熱力發(fā)動(dòng)機(jī),。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(dòng)機(jī)。熱氣機(jī)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(jī)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?zé)崆恢醒杆偌訜幔�膨脹作��,。燃料在氣缸外的燃燒室�?nèi)連續(xù)燃燒,，通過(guò)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(jì)制造的熱氣機(jī)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(gè)領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用試驗(yàn),。熱氣機(jī)的功率傳遞機(jī)構(gòu)分為曲柄連桿傳動(dòng),、菱形傳動(dòng),、斜盤(pán)或擺盤(pán)傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)和自由活塞傳動(dòng)等,。按缸內(nèi)循環(huán)的組成形式分,，熱氣機(jī)主要有配氣活塞式和雙作用式兩類。配氣活塞式熱氣機(jī) 在一個(gè)氣缸內(nèi)有兩個(gè)活塞作規(guī)律的相對(duì)運(yùn)動(dòng),，冷腔與熱腔之間用冷卻器,、回?zé)崞骱图訜崞鬟B接，配氣活塞推動(dòng)工質(zhì)在冷熱腔之間往返流動(dòng),。

         熱力循環(huán)可以分為4個(gè)過(guò)程:①定溫壓縮過(guò)程:配氣活塞停留在上止點(diǎn)附近,，動(dòng)力活塞從它的下止點(diǎn)向上壓縮工質(zhì)，工質(zhì)流經(jīng)冷卻器時(shí)將壓縮產(chǎn)生的熱量散掉,，當(dāng)動(dòng)力活塞到達(dá)它的上止點(diǎn)時(shí)壓縮過(guò)程結(jié)束,。②定容回?zé)徇^(guò)程:動(dòng)力活塞仍停留在它的上止點(diǎn)附近,配氣活塞下行，迫使冷腔內(nèi)的工質(zhì)經(jīng)回?zé)崞髁魅肱錃饣钊�上方的熱��,，低溫工質(zhì)流經(jīng)回?zé)崞鲿r(shí)吸收熱量,，使溫度升高。③定溫膨脹過(guò)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(dòng)動(dòng)力活塞向下并對(duì)外作功,。④定容儲(chǔ)熱過(guò)程：動(dòng)力活塞保持在下止點(diǎn)附近,，配氣活塞上行，工質(zhì)從熱腔經(jīng)回?zé)崞鞣祷乩淝�,，回�(zé)崞魑�收工質(zhì)的熱量,，工質(zhì)溫度下降至冷腔溫度。

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        在理論上,，定容儲(chǔ)熱量等于回?zé)崃�,，其循環(huán)效率等于卡諾循環(huán)效率。兩個(gè)活塞的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是由菱形傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)保證的,。 雙作用式熱氣機(jī) 每個(gè)氣缸內(nèi)只有一個(gè)活塞,，兼起配氣活塞和動(dòng)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?zé)崞骱屠鋮s器與鄰缸的下部冷腔連接,組成一個(gè)動(dòng)力單元,。雙作用式熱氣機(jī)示意圖為四缸布置的雙作用熱氣機(jī),。各缸相位差為90°，能保證良好的熱力性能,。雙作用式熱氣機(jī)的結(jié)構(gòu)更為緊湊和輕巧,。

http://col.njtu.edu.cn/zskj/4013/text/chapter6/therm6.4/index/indexmessage.htm有比較詳細(xì)的介紹,，樓主可以去看看學(xué)習(xí)一下,。

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        熱氣機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是能用各種能源,，無(wú)論是液態(tài)的、氣態(tài)的或固態(tài)的燃料,，當(dāng)采用載熱系統(tǒng)（如熱管）間接加熱時(shí),，幾乎可以使用任何高溫?zé)嵩矗ㄌ��?yáng)能、放射性同位素和核反應(yīng)等）,，而發(fā)動(dòng)機(jī)本身（除加熱器外）不需要作任何更改,。熱氣機(jī)實(shí)際循環(huán)效率較高，已接近柴油機(jī),，排氣中有害成分較少,，噪聲較低。因燃料是在較多的過(guò)量空氣下連續(xù)燃燒的,，熱氣機(jī)無(wú)需氣門(mén)機(jī)構(gòu),，無(wú)爆炸燃燒，運(yùn)行平穩(wěn)振動(dòng)小,。

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         熱氣機(jī)尚存在的主要問(wèn)題和缺點(diǎn)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(wèn)題,，功率調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)較復(fù)雜,，機(jī)器較為笨重。

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        熱氣機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是：應(yīng)用新材料（如陶瓷）和新工藝,，以降低造價(jià),；對(duì)實(shí)際循環(huán)進(jìn)行理論研究，完善結(jié)構(gòu),，提高性能指標(biāo),；在應(yīng)用方面研究汽車用的大功率燃煤熱氣機(jī)、太陽(yáng)能熱氣機(jī)和特種用途熱氣機(jī),。

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       斯特林循環(huán)：熱氣機(jī)（即斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)）的理想熱力循環(huán),，為19世紀(jì)蘇格蘭人R.斯特林所提出，因而得名,。它是由兩個(gè)定容吸熱過(guò)程和兩個(gè)定溫膨脹過(guò)程組成的可逆循環(huán),，而且定容放熱過(guò)程放出的熱量恰好為定容吸熱過(guò)程所吸收。熱機(jī)在定溫(T1)膨脹過(guò)程中從高溫?zé)嵩次鼰�,，而在定�?T2)壓縮過(guò)程中向低溫?zé)嵩捶艧�,。斯特林循環(huán)的熱效率為公式（見(jiàn)最下圖）中W 為輸出的凈功；Q1為輸入的熱量,。根據(jù)這個(gè)公式,，只取決于T1和T2,，T1越高、T2越低時(shí),，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(dòng)機(jī)是一種很有前途的熱力發(fā)動(dòng)機(jī),。斯特林循環(huán)也可以反向操作，這時(shí)它就成為最有效的制冷機(jī)循環(huán),。

無(wú)線風(fēng)箏

這種外燃機(jī),，現(xiàn)在多用在大型船機(jī)上,，上面這些資料我也是在網(wǎng)上找到的，僅供參考,。因?yàn)楸救耸歉丬囉冒l(fā)動(dòng)機(jī)的,，所以對(duì)船用和發(fā)電機(jī)組不是太了解，希望大家多多討論,，以便豐富大家的知識(shí)面,。

ljh99011114

那個(gè)網(wǎng)頁(yè)我已經(jīng)看了，謝謝,！
7 J+ {, f" ]# L- k! V9 J不過(guò)他上班的原理寫(xiě)的太簡(jiǎn)單,，我還是不太明白。
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$ F% V: J4 ]5 N* j# u3 a比喻：①定溫壓縮過(guò)程,，是什么力量讓動(dòng)力活塞從它的下止點(diǎn)向上壓縮工質(zhì),？配氣活塞怎么會(huì)停住,？
      ②定容回?zé)徇^(guò)程,，兩個(gè)活塞為什么會(huì)動(dòng)作？
      ③定溫膨脹過(guò)程,，配氣活塞為什么會(huì)下行,？動(dòng)力活塞怎么會(huì)停住,？

/ X3 g8 L0 c& l; j# }8 A5 t活塞工作時(shí)它的動(dòng)力到底是成那來(lái)的,？

livecs68

瑞典的潛艇也用斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)。
; s  D: q- ?* N. E2 N; d3 |樓主,，看來(lái)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(qǐng)看工程熱力學(xué)和熱氣機(jī)設(shè)計(jì)。有詳細(xì)的說(shuō)明,。

ljh99011114

過(guò)獎(jiǎng)了,！
0 c+ d2 K. X' M  b' z看了一本熱氣機(jī)的書(shū)，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(wèn)題,，在那上面我沒(méi)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(méi)有關(guān)于這方面的專業(yè)論壇,？看了美國(guó)的STM公司研制出來(lái)一種斯特林發(fā)動(dòng)機(jī),，就是搞不清楚它是怎么動(dòng)作？我傳上來(lái),，有興趣的看一下�,。�

livecs68

樓主說(shuō)的是美國(guó)的STM公司研制出來(lái)的一種斯特林車用機(jī)嗎,，樓主的資料怎么沒(méi)看到,！

A209

可不可以把他看作冰箱或空調(diào)的壓縮機(jī)呢？作用相反

ljh99011114

其實(shí)我主要就是想知道，里面的氣體是怎樣流動(dòng)的,，它又是怎樣讓兩個(gè)活塞運(yùn)動(dòng)的,？

STM產(chǎn)品
2 V1 |! m* ^9 m$ o5 ?( I) L7 v4 y" |燃料燃燒型——現(xiàn)場(chǎng)發(fā)電
STM低熱值專用燃燒器安裝在斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)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(lái)自垃圾填埋場(chǎng)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(dá)到2670大卡/Nm3 即可運(yùn)行,。
使用斯特林外燃結(jié)構(gòu)時(shí)，燃燒物不與任何精確運(yùn)動(dòng)部件和潤(rùn)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(hù)費(fèi)用和延長(zhǎng)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(jī)只利用其熱量,。
7 e) |; a6 V# N9 {6 t% n連續(xù)的外燃燒過(guò)程允許對(duì)排放進(jìn)行精確控制，這使得STM的PowerUnits不僅對(duì)燃料具有極為廣泛的適應(yīng)性,，而且對(duì)環(huán)境的污染極小,。
3 A5 a. s' ^+ u! ^4 A  2臺(tái)STM沼氣發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行
廢熱利用型
能夠?qū)⑵渌�能產(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(guò)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。
0 d. p- h& h$ Y& |& n熱源還可以是一個(gè)與PowerUnit相分離的外部燃燒器,，該燃燒器設(shè)計(jì)為可以燃燒更大范圍的燃料,，用于向STM發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)熱量。當(dāng)可作為再生資源的廢棄燃料品質(zhì)太差可能不得不花費(fèi)大量資金進(jìn)行再處理時(shí),，這一選項(xiàng)將有很多好處,。上述廢棄燃料包括固體廢棄物、有機(jī)廢物或各種液體可燃廢棄物,。外熱還可以是來(lái)自其他發(fā)電裝置,，諸如：往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)或燃料電池的尾氣,。
6 A6 h$ m' e$ F9 p- h6 D最后,，外部熱源還可以是集中式太陽(yáng)熱，將一排鏡子聚焦于STM發(fā)動(dòng)機(jī)熱交換面,，熱能也能夠驅(qū)動(dòng)STM斯特林外燃機(jī)發(fā)電,，并向向日葵一樣自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)。STM太陽(yáng)熱發(fā)電裝置還可以安裝移動(dòng)式燃燒器,，以便在沒(méi)有陽(yáng)光時(shí)也能保證電能的供應(yīng),。
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6 _% o: f* N. m; e' @$ ]) U# l安裝在美國(guó)五角大樓的STM太陽(yáng)日—沼氣型機(jī)組
技術(shù)
4 p4 r  K& S# Z9 i+ z% n斯特林循環(huán)技術(shù)——工作原理
' I) C- j! P7 Y; ^! ?% L  GSTM的斯特林外燃發(fā)動(dòng)機(jī)是一種熱發(fā)動(dòng)機(jī)，高壓氫氣作為一種氣態(tài)工質(zhì),，密封在機(jī)器中,。發(fā)動(dòng)機(jī)的熱腔通過(guò)燃燒器燃燒燃料或外部熱煙氣而維持在一個(gè)持續(xù)的高溫狀態(tài)下，冷腔提供持續(xù)流動(dòng)的冷卻水則維持在較低的溫度狀態(tài)下。通過(guò)加溫工作氣體,，驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞在機(jī)器的冷,、熱腔之間前后移動(dòng)。在熱端膨脹,，推動(dòng)各個(gè)活塞（共四個(gè)）的頂部做功,，并對(duì)每個(gè)活塞下面的冷氫氣進(jìn)行壓縮�,；钊�的往��(fù)運(yùn)動(dòng)通過(guò)一個(gè)旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)被轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),，為發(fā)電機(jī)提供動(dòng)力。在熱端和冷端之間使用了一個(gè)回?zé)崞饕蕴岣咝�率�?br /> 6 J/ u5 P6 H, H* Q6 G9 j
) \2 J% r% \! K4 I; n7 e- c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(dòng)機(jī)就可以利用這種熱源,。這一熱量可以通過(guò)以下兩種方式得到：來(lái)自于STM發(fā)動(dòng)機(jī)之外的熱源；各種燃料在STM設(shè)備的燃燒室內(nèi)進(jìn)行燃燒而產(chǎn)生的熱量,，燃燒室可直接安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上,。

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請(qǐng)問(wèn)風(fēng)箏無(wú)線，國(guó)內(nèi)有這種動(dòng)力機(jī)生產(chǎn)廠家或銷售商么,？
真想買(mǎi)個(gè)過(guò)來(lái)瞧瞧。