Mikroaurumasin süstaldest. Milline Stirlingi mootor on parima konstruktsiooniga, et tagada maksimaalne tõhusus

Stirlingi mootor. Peaaegu iga isetegija jaoks võib see imeline asi saada tõeliseks uimastiks. Piisab, kui teha seda üks kord ja näha seda tegevuses, nagu soovite seda teha ikka ja jälle. Nende mootorite suhteline lihtsus võimaldab teil need sõna otseses mõttes prügist välja teha. Ma ei peatu sellel üldised põhimõtted ja seade. Internetis on selle kohta palju teavet. Näiteks: Wikipedia. Jätkame kohe kõige lihtsama madala temperatuuriga gamma-Stirlingi ehitamisega.

Oma kätega mootori ehitamiseks vajame klaaspurkide jaoks kahte kaant. Need toimivad külma ja kuuma osana. Nendelt katetelt lõigatakse velg kääridega ära

Ühe kaane keskele tehakse auk. Ava suurus peaks olema veidi väiksem kui tulevase silindri läbimõõt.

Stirling-mootori korpus lõigatud plastpudel piima alt. Need pudelid on lihtsalt jagatud rõngasteks. Meil on ühte vaja. Tuleb märkida, et kl erinevad sordid piimapudelid võivad veidi erineda.

Korpus on katte külge liimitud plastikust epoksiidsegu või hermeetikuga.

Markeri korpus sobib ideaalselt silindrina. Sellel mudelil on kork läbimõõduga väiksem kui marker ise ja võib muutuda kolviks.

Markerist lõigatakse ära väike osa. Korgi juures lõigatakse osa pealt ära.

See on nihutaja. Stirlingi mootori töötamise ajal liigutab see korpuse sees olevat õhku kuumalt osalt külma osa poole ja vastupidi. Valmistatud käsnast nõude pesemiseks. Keskele on liimitud magnet.

Kuna pealmine kate on valmistatud lehtmetallist, saab seda magnetiga ligi tõmmata. Nihutaja võib kinni jääda. Et seda ei juhtuks, tuleb magnet lisaks kinnitada papist ringiga.

Kork on täidetud epoksiidiga. Mõlemasse otsa puuritakse augud magneti ja ühendusvarda hoidiku kinnitamiseks. Aukude keermed lõigatakse otse kruviga. Neid kruvisid on vaja mootori peenhäälestamiseks. Kolvis olev magnet on liimitud kruvi külge ja reguleeritud nii, et olles silindri alumises osas, tõmbab see nihutaja ligi. Samuti peate sellele magnetile liimima kummist piiraja. Aitab jupp jalgrattatoru või kustutuskumm. Piirajat on vaja selleks, et kolvi- ja nihkemagnetid liiga palju ei tõmbaks. Vastasel juhul ei pruugi magnetside katkestamiseks olla piisavalt rõhku.

Peal ülemine osa kolb on liimitud kummitihendiga. Seda on vaja tiheduse tagamiseks ja korpuse kaitsmiseks purunemise eest.

Kolvi korpus on valmistatud kummikindast. Peate väikese sõrme ära lõikama.

Pärast korpuse liimimist liimitakse peale veel üks kummist tihend. Läbi kummitihendite ja korpuse torgatakse täpiga auk. Sellesse auku keeratakse ühendusvarda hoidik. See hoidik on valmistatud kruvist ja joodetud seibist.

Väntvõlli hoidikuna sobis epoksiidist pakend ideaalselt. Täpselt sama purgi võib võtta kihisevate vitamiinide või aspiriini alt.

Selle purgi põhi lõigatakse ära ja tehakse augud. Ülemises osas - väntvõlli hoidmiseks. Allosas - ühendusvarda kinnitusele juurdepääsuks.

Väntvõll ja ühendusvarras on valmistatud traadist. Valged tükid on piirajaks. Valmistatud pulgakommi torust. Sellest torust lõigatakse väikesed tükid ja saadud osad lõigatakse pikisuunas. Nii on neid lihtsam selga panna. Põlve kõrguse määrab pool vahemaast, mille silinder peab läbima madalaimast punktist kõrgeima punktini, kus magnetühendus lakkab töötamast.

Seega oleme kõik esimeseks testiks valmis. Kõigepealt peate kontrollima tihedust. Peate silindrisse puhuma. Kõiki liitekohti saab vahustada nõudepesuvahendiga. Väikseimgi õhuleke ja mootor ei tööta. Kui tihedusega on kõik korras, saab kolvi sisse panna ja korpuse kummipaelaga kinnitada.

Silindri alumises asendis tuleks nihutaja tõmmata ülespoole. Seejärel asetatakse kogu konstruktsioon tassi peale kuum vesi. Mõne aja pärast hakkab mootoris olev õhk soojenema ja surub kolvi välja. Teatud hetkel katkeb magnetühendus ja nihutaja kukub põhja. Seega ei puutu mootoris olev õhk enam kokku kuumutatud osaga ja hakkab jahtuma. Kolb hakkab tagasi tõmbuma. Ideaalis peaks kolb hakkama üles-alla liikuma. Kuid see ei pruugi juhtuda. Kas survest ei piisa kolvi liigutamiseks või õhk soojeneb liiga palju ja kolb ei tõmbu täielikult sisse. Sellest tulenevalt võib sellel mootoril olla surnud tsoone. See ei ole eriti hirmutav. Peaasi, et surnud tsoonid ei oleks liiga suured. Surnud tsoonide kompenseerimiseks on vaja hooratast.

Teine väga oluline osa selles etapis on see, et siin on tunda Stirlingi mootori põhimõtet. Mäletan oma esimest segamist, mis ei õnnestunud ainult seetõttu, et ma ei saanud aru, kuidas ja miks see asi töötab. Siin, aidates kolvi kätega üles ja alla minna, on tunda, kuidas rõhk tõuseb ja langeb.

Seda disaini saab veidi parandada, lisades ülemisele kaanele süstla. See süstal tuleb ka epoksiidi peale panna, nõelahoidjat tuleks veidi lõigata. Kolvi asend süstlas peab olema keskmises asendis. Selle süstlaga saab reguleerida mootoris oleva õhu mahtu. Käivitamine ja reguleerimine on palju lihtsam.

Nii et saate väntvõlli hoidiku paigaldada. Ühendusvarda ja silindri kõrgust reguleeritakse kruviga.

Hooratas on valmistatud CD-st. Auk on suletud plastikust epoksiidiga. Seejärel peate puurima augu täpselt keskele. Keskuse leidmine on väga lihtne. Atribuutide kasutamine täisnurkne kolmnurk ringi sisse kirjutatud. Tema hüpotenuus läbib keskpunkti. Paberileht on vaja kinnitada täisnurga all ketta äärealadele. Orienteerumine pole oluline. Kohtades, kus lehe küljed ristuvad ketta servaga, paneme märgid. Nende märkide kaudu tõmmatud joon läbib keskpunkti. Kui tõmbame teise joone teise kohta, siis ristmikul saame täpse keskpunkti.

Kogu mootor on valmis.

Panime Stirlingi mootori tassi keeva vee peale. Ootame natuke ja ta peaks end teenima. Kui seda ei juhtu, peate teda veidi oma käega aitama.

Video tootmisprotsess.

Stirlingi mootor tööl

Oli õhtupoolik, polnud midagi teha 🙂 ja lapsed olid juba ammu küsinud, et selgitaks, kuidas mootor töötab, otsustasin mudeli peal selgitada.

Kaks purki, kaks õhtut kaks tundi ja siin on Stirlingi mootori mudel

Lühidalt, mootori tööpõhimõtet selgitab järgmine pilt:

Madala temperatuuriga Stirlingi mootori tööpõhimõte

1 tühi

Parem on kasutada sakist tõmmates avanevat kilupurki, sest. siis peame kaane tagasi jootma ja vajame ühtlast lõiget.

2) Nihutaja oli valmistatud veidi väiksema läbimõõduga vahtkummitükist sisemine läbimõõt plekkpurk ja paksus on umbes pool purgi sisekõrgusest

3) Teeme kaanele 2 auku: ühe keskele nihkevarda jaoks, teise küljele töökolvi hülsi jaoks. Hülsi all kasutatud auto pirni alust

Varda all kasutati kaabitsat

Panime konstruktsiooni kokku, jootme kaane, kontrollime lekkeid

Väntvõlli paigaldamine

Ja vaata tulemust

Katsete käigus läks esimene proov lagunema, pärast avamist leiti, et nihutaja oli läbi põlenud

Aga nagu öeldakse, vigadest õpitakse, proovin mootorit parandada, võttes arvesse tehtud vigu. Kõige tähtsam oli saavutatud, mootor hakkas vaatamata väga konarlikule kokkupanekule tööle.

Esiteks korjasin nihutaja jaoks kuumakindlama materjali, kaevasin rõdult välja turistipliidiplaadi ja lõikasin välja uue nihutaja.

Teiseks otsustasin teha tõukurvarda paksemast materjalist, demonteerisin vigase cd-draivi ja eemaldasin sellelt juhtvarda.

Tõenäoliselt venib monteerimisprotsess töönädala vaba aja puudumise tõttu pikaks, kuid üldiselt pole mul mõtete postitamise ajal kuhugi kiirustada.

3) Otsustasin teha ka väntvõlli samadest juhikutest (kui need pole muidugi joodetud ???)

see näeb umbes selline välja:

Noh, hoorattana kohandage elektrimootor ajamilt, proovige seda kasutada generaatorina, need on ideed, vaatame, mis juhtub ...

17.02.2013 mudel nr 2 on valmis, seni ilma generaatorita, seni oleme katseliselt saavutamas kolvi põlve optimaalset sammu

Kaasaegne autotööstus on jõudnud arengutasemele, kus ilma põhjapaneva tähtsuseta teaduslikud uuringud traditsiooniliste mootorite disainis on peaaegu võimatu saavutada dramaatilisi parandusi sisepõlemine. See olukord sunnib disainereid tähelepanu pöörama alternatiivsed elektrijaamade konstruktsioonid. Mõned insenerikeskused on keskendunud hübriid- ja seeriatootmise loomisele ja kohandamisele elektrilised mudelid, teised autotootjad investeerivad taastuvatest allikatest (näiteks rapsiõliga biodiisel) töötavate mootorite arendamisse. On ka teisi jõuplokkide projekte, millest võib tulevikus saada uus standardajam Sõiduk.

Tuleviku autode võimalike mehaanilise energia allikate hulgas on välispõlemismootor, mille leiutas 19. sajandi keskel šotlane Robert Stirling soojuspaisumismasinana.

Töö skeem

Stirlingi mootor muudab väljastpoolt tarnitud soojusenergia kasulikuks mehaaniliseks tööks tänu töövedeliku temperatuuri muutused(gaas või vedelik), mis ringleb suletud mahus.

IN üldine vaade seadme skeem näeb välja selline järgmisel viisil: mootori alumises osas soojeneb töötav aine (näiteks õhk) ja mahu suurenedes surub kolvi üles. Kuum õhk siseneb mootori ülaossa, kus seda jahutab radiaator. Töövedeliku rõhku vähendatakse, kolb langetatakse järgmiseks tsükliks. Sellisel juhul on süsteem tihendatud ja tööainet ei tarbita, vaid see liigub ainult silindri sees.

Stirlingi põhimõtet kasutavatel jõuallikatel on mitmeid konstruktsioonivõimalusi.

Stirlingi modifikatsioon "Alfa"

Mootor koosneb kahest eraldi jõukolvist (kuum ja külm), millest igaüks asub oma silindris. Kuuma kolviga juhitakse silindrisse soojust ja külm silinder asub jahutussoojusvahetis.

Stirlingi modifikatsioon "Beeta"

Kolvi sisaldavat silindrit soojendatakse ühelt poolt ja jahutatakse teiselt poolt. Silindris liiguvad jõukolb ja nihutaja, mis on mõeldud töögaasi mahu muutmiseks. Jahutatud tööaine tagasiliikumise mootori kuuma õõnsusse teostab regeneraator.

Stirlingi modifikatsioon "Gamma"

Disain koosneb kahest silindrist. Esimene on täiesti külm, milles jõukolb liigub, ja teine, ühelt poolt kuum ja teiselt poolt külm, on mõeldud nihutaja liigutamiseks. Külma gaasi tsirkulatsiooni regeneraator võib olla ühine mõlemale balloonile või sisalduda nihutaja konstruktsioonis.

Stirlingi mootori eelised

Nagu enamik välispõlemismootoreid, on ka Stirling omane mitme kütusega: mootor töötab temperatuuride erinevusel, olenemata selle põhjustanud põhjustest.

Huvitav fakt! Kord demonstreeriti installatsiooni, mis töötas kahekümnel kütusevalikul. Mootorit seiskamata bensiin, diislikütus, metaan, toornafta ja taimeõli- jõuallikas jätkas stabiilset tööd.

Mootoril on disaini lihtsus ja ei nõua lisasüsteeme ja manuseid(ajastus, starter, käigukast).

Seadme omadused tagavad pika kasutusea: rohkem kui sada tuhat tundi pidevat tööd.

Stirlingi mootor on vaikne, kuna silindrites detonatsiooni ei toimu ja heitgaase pole vaja eemaldada. Modifikatsioon "Beta", mis on varustatud rombikujulise vändamehhanismiga, on ideaalselt tasakaalustatud süsteem, millel ei ole töö ajal vibratsiooni.

Mootori silindrites ei toimu protsesse, mis võiksid negatiivselt mõjutada keskkond. Valides sobiva soojusallika (nt päikeseenergia), saab Stirling olla absoluutselt keskkonnasõbralik jõuseade.

Stirlingi disaini puudused

Kogu komplektiga positiivsed omadused Stirlingi mootorite kohene massiline kasutamine on võimatu järgmistel põhjustel:

Peamine probleem seisneb konstruktsiooni materjalikulus. Töövedeliku jahutamiseks on vaja suuremahuliste radiaatorite olemasolu, mis suurendab oluliselt paigalduse suurust ja metallikulu.

Praegune tehnoloogiline tase võimaldab Stirlingi mootorit võrrelda kaasaegsete bensiinimootoritega ainult tänu keerulised tüübid töövedelik (heelium või vesinik) rõhu all üle saja atmosfääri. See asjaolu tekitab tõsiseid küsimusi nii materjaliteaduse kui ka kasutajaohutuse valdkonnas.

Oluline tööprobleem on seotud metallide soojusjuhtivuse ja temperatuuritaluvuse küsimustega. Soojus suunatakse töömahtu soojusvahetite kaudu, mis toob kaasa vältimatuid kadusid. Lisaks peab soojusvaheti olema valmistatud kuumakindlatest metallidest, mis on vastupidavad kõrgsurve. Sobivad materjalid väga kallis ja raskesti töödeldav.

Stirlingi mootori režiimide muutmise põhimõtted erinevad ka põhimõtteliselt traditsioonilistest, mis nõuab spetsiaalsete juhtimisseadmete väljatöötamist. Seega on võimsuse muutmiseks vaja muuta rõhku silindrites, faasinurka nihutaja ja jõukolvi vahel või mõjutada õõnsuse läbilaskevõimet töövedelikuga.

Üks võimalus võlli kiiruse reguleerimiseks Stirlingi mootorimudelil on näha järgmises videos:

Tõhusus

Teoreetilistes arvutustes sõltub Stirlingi mootori efektiivsus töövedeliku temperatuuride erinevusest ja võib vastavalt Carnot' tsüklile ulatuda 70% või rohkem.

Esimesed metallist valmistatud proovid olid aga äärmiselt madala efektiivsusega järgmistel põhjustel:

• jahutusvedeliku (töövedeliku) ebaefektiivsed variandid, mis piiravad maksimaalset küttetemperatuuri;
• osade hõõrdumisest ja mootori korpuse soojusjuhtivusest tingitud energiakaod;
• kõrge rõhu suhtes vastupidavate konstruktsioonimaterjalide puudumine.

Tehnilised lahendused on jõuallika konstruktsiooni pidevalt täiustanud. Niisiis, 20. sajandi teisel poolel neljasilindriline auto Rombilise ajamiga Stirlingi mootor näitas testides 35% efektiivsust vesijahutusvedelikul, mille temperatuur on 55 ° C. Disaini hoolikas uurimine, uute materjalide kasutamine ja töösõlmede peenhäälestus tagas katseproovide efektiivsuse 39%.

Märge! Kaasaegsetel sarnase võimsusega bensiinimootoritel on koefitsient kasulik tegevus tasemel 28-30% ja turbolaaduriga diiselmootorid 32-35%.

Stirlingi mootori kaasaegsed näited, näiteks Ameerika ettevõtte Mechanical Technology Inc., näitavad efektiivsust kuni 43,5%. Ja kuumakindla keraamika jms tootmise arenguga uuenduslikud materjalid on võimalik oluliselt tõsta töökeskkonna temperatuuri ja saavutada 60% efektiivsus.

Näited autotööstuse Stirlingide edukast rakendamisest

Kõigist raskustest hoolimata on autotööstuses kasutatavaid Stirlingi mootori mudeleid palju.

Huvi autosse paigaldamiseks sobiva Stirlingi vastu tekkis XX sajandi 50ndatel. Tööd selles suunas tegid sellised kontsernid nagu Ford Motor Company, Volkswagen Group jt.

UNITED STIRLING (Rootsi) töötas välja ettevõtte Stirling, mis kasutas maksimaalselt ära autotootjate toodetud seeriakomponente ja kooste (väntvõll, kepsud). Saadud neljasilindrilisel V-mootoril oli erikaal 2,4 kg/kW, mis on võrreldav kompaktse diiselmootori omadustega. Seda seadet testiti edukalt seitsmetonnise kaubakaubiku elektrijaamana.

Üheks edukaks näiteks on Hollandi tootmismudeli "Philips 4-125DA" neljasilindriline Stirlingi mootor, mis on mõeldud paigaldamiseks Auto. Mootori töövõimsus oli 173 liitrit. Koos. mõõtmetega sarnased klassikalisele bensiinimootorile.

General Motorsi insenerid saavutasid märkimisväärseid tulemusi, ehitades 70ndatel kaheksasilindrilise (4 töö- ja 4 survesilindrit) V-kujulise standardse vändamehhanismiga Stirlingi mootori.

Sarnane elektrijaam 1972. a varustatud piiratud seeria Ford Torino autodega, mille kütusekulu on võrreldes klassikalise bensiini V-kujulise kaheksaga vähenenud 25%.

Praegu töötab üle viiekümne välisettevõtte Stirlingi mootori disaini täiustamise nimel, et kohandada see autotööstuse vajadustele vastavaks masstootmiseks. Ja kui seda tüüpi mootorite puudused on võimalik kõrvaldada, säilitades samal ajal selle eelised, siis bensiini sisepõlemismootoreid asendab Stirling, mitte turbiinid ja elektrimootorid.

Loomulikult saate osta Stirlingi mootorite ilusaid tehasemudeleid, nagu näiteks selles Hiina veebipoes. Vahel aga tekib tahtmine ise luua ja asja teha, kasvõi improviseeritud vahenditest. Meie veebisaidil on juba mitu võimalust nende mootorite valmistamiseks ja sellest väljaandest lugege täielikult lihtne variant kodus valmistamine.

Vaadake allpool 3 isetegemise võimalust.

Dmitri Petrakov filmis rahva nõudmisel samm-sammult juhised kokku panna võimas Stirlingi mootor, arvestades selle mõõtmeid ja tarbitud soojushulka. See mudel kasutab igale vaatajale kättesaadavaid materjale ja üldlevinud materjale – neid saab hankida igaüks. Kõik selles videos esitatud suurused valis autor selle disainiga Stirlingite aastatepikkuse kogemuse põhjal ja antud juhul on need optimaalsed.

See mudel kasutab igale vaatajale kättesaadavaid materjale ja levinud materjale, et igaüks saaks neid hankida. Kõik selles videos esitatud suurused valiti selle disainiga Stirlingite aastatepikkuse kogemuse põhjal ja antud juhul on need optimaalsed.

Tunde, tunnetuse ja korraldusega.

Stirlingi mootor töötab koormaga (veepump).

Töötava prototüübina kokku pandud veepump on loodud ühendamiseks Stirlingi mootoritega. Pumba eripära seisneb selle töö lõpetamiseks vajalikus väikeses energiatarbimises: selline konstruktsioon kasutab vaid väikest osa mootori dünaamilisest sisemisest töömahust ja mõjutab seega selle jõudlust minimaalselt.

Stirlingi mootor purgist

Selle valmistamiseks vajate improviseeritud materjale: konservipurki, väikest vahtkummitükki, CD-d, kahte polti ja kirjaklambreid.

Vahtkumm on üks levinumaid materjale, mida Stirlingi mootorite valmistamisel kasutatakse. Sellest valmistatakse mootori nihutaja. Meie vahtkummi tükist lõikame välja ringi, teeme selle läbimõõdu kaks millimeetrit väiksemaks kui purgi siseläbimõõt ja kõrgus on veidi üle poole sellest.

Katte keskele puurime augu, millesse seejärel ühendusvarda sisestame. Ühendusvarda sujuvaks kulgemiseks teeme kirjaklambrist spiraali ja jootame selle kaane külge.

Torkame poroloonist porolooni keskelt kruviga läbi ja lukustame seibiga ülevalt ja alt seibi ja mutriga. Pärast seda kinnitame jootmise teel kirjaklambri tüki, olles seda eelnevalt sirgendanud.

Nüüd torkame nihutaja eelnevalt kaane sisse tehtud auku ja jootame kaane ja purgi hermeetiliselt kokku. Teeme kirjaklambri otsa väikese silmuse ja puurime kaane sisse veel ühe augu, kuid veidi rohkem kui esimene.

Valmistame silindri plekist, kasutades jootmist.

Valmis silindri kinnitame jootekolviga purgi külge, et jootekohta ei jääks tühimikke.

Teeme kirjaklambrist väntvõlli. Põlvede vahe tuleks teha 90 kraadi juures. Põlv, mis asub silindri kõrgusel, on teisest 1–2 mm suurem.

Varrele valmistame kirjaklambritest nagid. Membraani valmistamine Selleks paneme silindri peale polüetüleenkile, lükake seda veidi sissepoole ja kinnitage see niidiga silindri külge.

Membraani külge kinnitatav ühendusvarras on valmistatud kirjaklambrist ja sisestatud kummitüki sisse. Ühendusvarda pikkus tuleb teha nii, et see oleks põhjas surnud keskus võlli külge tõmmati membraan silindrisse ja ülemises, vastupidi, pikendati seda. Teine ühendusvarras on konfigureeritud samal viisil.

Liimime ühendusvarda kummiga membraani külge ja teise kinnitame nihutaja külge.

Kinnitame jalad kirjaklambritest jootekolbiga purgi külge ja kinnitame hooratta vända külge. Näiteks võite kasutada CD-d.

Stirlingi mootor kodus valmistatud. Nüüd jääb üle soojust purgi alla tuua - süüdata küünal. Ja mõne sekundi pärast vajuta hoorattale.

Kuidas teha lihtsat Stirlingi mootorit (fotode ja videoga)

www.newphysicist.com

Teeme Stirlingi mootori.

Stirlingi mootor on soojusmasin, mis töötab erinevatel temperatuuridel õhu või muu gaasi (töövedeliku) tsükliliselt kokkusurumisel ja paisumisel, nii et soojusenergia netomuundub mehaaniliseks tööks. Täpsemalt on Stirlingi mootor suletud tsükliga regeneratiivne soojusmootor, millel on pidevalt gaasiline töövedelik.

Stirlingi mootorid on aurumasinatest tõhusamad ja võivad jõuda 50%-ni. Nad on võimelised töötama ka vaikselt ja saavad kasutada peaaegu kõiki soojusallikaid. Soojusenergiaallikas toodetakse väljaspool Stirlingi mootorit, mitte sisepõlemise teel, nagu Otto või diiselmootorite puhul.

Stirlingi mootorid ühilduvad alternatiivsed ja taastuvad energiaallikad, sest need võivad muutuda olulisemaks traditsiooniliste kütuste hinna tõustes ning selliste probleemide valguses nagu naftavarude ammendumine ja kliima muutumine.

Selles projektis anname teile lihtsad juhised luua väga lihtne mootor DIY Segamine katseklaasi ja süstla abil .

Kuidas teha lihtsat Stirlingi mootorit – video

Stirlingi mootori valmistamise komponendid ja sammud

1. Lehtpuu või vineeritükk

See on teie mootori aluseks. Seega peab see olema piisavalt jäik, et saaks hakkama mootori liigutustega. Seejärel tehke kolm väikest auku, nagu pildil näidatud. Võite kasutada ka vineeri, puitu jne.

2. Marmorist või klaashelmed

Stirlingi mootoris toimivad need pallid oluline funktsioon. Selles projektis toimib marmor kuuma õhu tõrjujana katseklaasi soojast küljest külm pool. Kui marmor kuuma õhu välja tõrjub, siis see jahtub.

3. Pulgad ja kruvid

Naastud ja kruvid hoiavad toru mugavas asendis, et see saaks vabalt liikuda mis tahes suunas ilma katkestusteta.

4. Kummitükid

Ostke kustutuskumm ja lõigake see järgmisteks kujunditeks. Seda kasutatakse toru kindlalt hoidmiseks ja selle tiheduse säilitamiseks. Toru suudmes ei tohiks olla leket. Kui jah, siis projekt ei õnnestu.

5. Süstal

Süstal on lihtsa Stirlingi mootori üks olulisemaid ja liikuvamaid osi. Lisage süstla sisemusse veidi määrdeainet, et kolb saaks silindris vabalt liikuda. Kui õhk paisub katseklaasi sees, surub see kolvi alla. Selle tulemusena liigub süstla silinder üles. Samal ajal veereb marmor toru kuuma külje poole ja surub kuuma õhu välja ning paneb selle jahtuma (vähendab mahtu).

6. Katseklaas Katseklaas on lihtsa Stirlingi mootori kõige olulisem ja töötav komponent. Katseklaas on valmistatud teatud tüüpi klaasist (näiteks boorsilikaatklaasist), mis on väga kuumakindel. Nii et seda saab kuumutada kõrgel temperatuuril.

Kuidas Stirlingi mootor töötab?

Mõned inimesed ütlevad, et Stirlingi mootorid on lihtsad. Kui see on tõsi, siis nagu füüsika suured võrrandid (nt E = mc2), on need lihtsad: need on pealtnäha lihtsad, kuid rikkalikumad, keerukamad ja potentsiaalselt väga segadusse ajavad, kuni te neid mõistate. Arvan, et Stirlingi mootoreid on kindlam pidada keerukaks: paljud väga halvad YouTube'i videod näitavad, kui lihtne on neid väga puudulikult ja mitterahuldavalt "seletada".

Minu arvates ei saa Stirlingi mootorist aru lihtsalt selle ehitamise või selle töötamist väljastpoolt vaadates: peate tõsiselt mõtlema selle sammude tsüklile, mis see läbib, mis juhtub sees oleva gaasiga ja kuidas see erineb mootorist. mis juhtub tavalises aurumasinas.

Mootori tööks on vaja ainult temperatuuri erinevust gaasikambri kuuma ja külma osa vahel. On ehitatud mudeleid, mis võivad töötada ainult 4 °C temperatuuride erinevusega, kuigi tehasemootorid töötavad tõenäoliselt mitmesaja kraadise erinevusega. Nendest mootoritest võib saada kõige tõhusam sisepõlemismootor.

Stirlingi mootorid ja kontsentreeritud päikeseenergia

Stirlingi mootorid pakuvad korralikku meetodit soojusenergia muundamiseks liikumiseks, mis võib generaatorit juhtida. Kõige tavalisem on see, et mootor asub paraboolpeegli keskel. Peegel paigaldatakse jälgimisseadmele Päikesekiired keskendunud mootorile.

* Stirlingi mootor vastuvõtjana

Võib-olla olete oma kooliajal kumerate läätsedega mänginud. Keskendumine päikeseenergia paberitüki või tiku põletamise eest, kas mul on õigus? Uued tehnoloogiad arenevad iga päevaga. Kontsentreeritud päikesesoojusenergia pälvib tänapäeval üha enam tähelepanu.

Ülal on lühike video lihtsast katseklaasi mootorist, mis kasutab raketikütusena klaashelmeid ja jõukolbina klaassüstalt.

See lihtne Stirlingi mootor ehitati materjalidest, mis on saadaval enamikus koolide teaduslaborites ja mida saab kasutada lihtsa soojusmasina demonstreerimiseks.

Rõhk-maht tsükli kohta

Protsess 1 → 2 Töögaasi paisumine toru kuumas otsas, soojus kandub gaasile ja gaas paisub, suurendades mahtu ja surudes süstla kolvi üles.

Protsess 2 → 3 Kui marmor liigub toru kuuma otsa poole, surutakse gaas toru kuumast otsast külma otsa ning gaasi liikumisel eraldab see soojust toru seinale.

Protsess 3 → 4 Töögaasilt eemaldatakse soojus ja maht väheneb, süstla kolb liigub alla.

Protsess 4 → 1 Lõpetab tsükli. Töögaas liigub toru külmast otsast kuuma otsa, kuna marmorid selle välja tõrjuvad, saades liikumisel toru seinast soojust, suurendades seega gaasi rõhku.