 Рис1. Так выглядит простейший двигатель Стирлинга.
Данная модель Дви́гателя Сти́рлинга была приобретена на алиэкспресс с целью ознакомления. Думаю, эту и другие подобные модели, можно использовать в качестве наглядного пособия для демонстрации работы двигателя для школьников на уроках физики или для кружков физики, а также даже для подготовки дошкольников, ведь любому ребенку будет интересно посмотреть, потрогать как это работает. К сожалению, стандартная школьная программа никак не стимулирует развитие интереса к точным наукам у детей, а подобные наглядные модели имеют шанс зажечь искру интереса в глазах ребенка или даже записаться в кружок физики.
Дви́гатель Сти́рлинга — тепловая машина, в которой рабочее тело, в виде газа или жидкости, движется в замкнутом объёме, разновидность двигателя внешнего сгорания.
Дви́гатели вне́шнего сгора́ния — класс двигателей, где источник тепла или процесс сгорания топлива отделены от рабочего тела.
Дви́гатель Сти́рлинга Основан на периодическом нагреве и охлаждении рабочего тела, с извлечением энергии из возникающего при этом изменения давления. Может работать не только от сжигания топлива, но и от любого источника тепла.
Рис.2. Дви́гатель Сти́рлинга c конфигурацией β-типа, при которой рабочий и вытеснительный поршни собраны в одном цилиндре.
Двигатель Стирлинга был впервые запатентован шотландским священником Робертом Стирлингом 27 сентября 1816 год (английский патент № 4081 1819). В 1843 году брат изобретателя, Джеймс Стирлинг, использовал этот двигатель на заводе, где он в то время работал инженером. В 1938 году фирма «Филипс» инвестировала в двигатель Стирлинга мощностью более двухсот лошадиных сил и отдачей более 30 %. Двигатель Стирлинга имеет много преимуществ и был широко распространён в эпоху паровых машин.
Описание основных узлов Двигателя стирлинга
Регенератор - увеличивает производительность двигателя, удерживая тепло в тёплой части двигателя, в то время как рабочее тело (газ или воздух) охлаждается
Наполнитель-тело, которое находится в Регенераторе. Иногда выполнено проволокой, гранулами, гофрированной фольгой (гофры идут вдоль направления потока газа). В данном примере ввиде поролона, пропитанного специальной жидкостью.
Рис3. Данная конструкция интересна простотой исполнения: К наполнителю (заполнителю) приклеена металлическая пластина. В тот момент, когда поршень опускается вниз, силы притяжения магнита постепенно нарастает и наступает момент, когда магнит притягивает к себе металлическую пластину а вместе с ней и наполнитель (черный поролон). Далее поршень начинает двигаться вверх вместе с наполнителем до тех пор, пока силы магнита хватает чтобы удерживать вытеснитель. Наступает момент, когда силы притяжения магнита и металлической пластинки вытеснителя становится недостаточно для ее удержания и вытеснитель вместе с пластинкой падает вниз.
Рис4.
Несмотря на кажущуюся простоту, Двигатели Стирлинга - довольно сложные системы и их описание выходит за рамки одной статьи. Более подробно типы двигателей Стирлинга и принципы работы будут рассмотрены в следующих статьях.
Ссылка на Ютуб- демонстрация работы двигателя Стирлинга
|