Энергетическое пространство www.energospace.ru
Смотрите также
Дизельные электростанции
Источники электроснабжения коттеджей, торговых и бизнес-центров, строительных площадок, аэропортов и предприятий.
Газовые электростанции
Могут поставляться в комплекте с оборудованием, необходимым для утилизации тепловой энергии.
«    Апрель 2007    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
 
Первая страница » Энергетика в России и в Мире » Ноу-хау » Стирлинг по-российски
 

Стирлинг по-российски

24 апреля 2007 | Просмотров: 6780 | Высказать мнение | Распечатать
Ограниченные запасы углеводородного топлива и высокие цены на него заставляют инженеров искать замену двигателям внутреннего сгорания. Российский изобретатель предлагает простую конструкцию двигателя с внешним подводом теплоты, который рассчитан на любой вид топлива, даже на нагрев солнечными лучами. Создатель проекта двигателя Виталий Максимович Нисковских - конструктор, широко известный специалистам-металлургам не только в нашей стране, но и за рубежом. Он автор более 200 изобретений в области оборудования по разливке стали, один из основателей отечественной школы проектирования машин непрерывного литья криволинейных заготовок (МНЛЗ). Сегодня 36 таких машин, изготовленных под руководством В. М. Нисковских на Уралмаше, работают на металлургических комбинатах России, а также в Болгарии, Македонии, Пакистане, Словакии, Финляндии, Японии.

В 1816 году шотландец Роберт Стирлинг изобрел двигатель с внешним подводом теплоты. Широкого распространения изобретение в то время не получило - слишком сложной была конструкция по сравнению с паровой машиной и появившимися позже двигателями внутреннего сгорания (ДВС).

Однако в наши дни вновь возник острый интерес к двигателям Стирлинга. Постоянно появляется информация о новых разработках и попытках наладить их массовое производство. Например, на голландской фирме "Филипс" построили несколько модификаций двигателя Стирлинга для большегрузных автомобилей. Двигатели внешнего сгорания ставят на судах, на небольших электростанциях и ТЭЦ, а в перспективе собираются оснащать ими космические станции (там их предполагают использовать для привода электрогенераторов, поскольку двигатели способны работать даже на орбите Плутона).

Двигатели Стирлинга имеют высокий кпд, могут работать с любым источником теплоты, бесшумны, в них не расходуется рабочее тело, в качестве которого обычно применяют водород или гелий. Двигатель Стирлинга мог бы успешно использоваться на атомных подводных лодках.

В цилиндры работающего двигателя внутреннего сгорания вместе с воздухом обязательно заносятся частицы пыли, вызывающие износ трущихся поверхностей. В двигателях с внешним подводом теплоты такое исключено, поскольку они абсолютно герметичны. Кроме того, смазка не окисляется и требует замены значительно реже, чем в ДВС.

Двигатель Стирлинга, если его использовать как механизм с внешним приводом, превращается в холодильный агрегат. В 1944 году в Голландии образец такого двигателя раскрутили с помощью электромотора, и температура головки цилиндра вскоре понизилась до -190°С. Подобные устройства успешно используют для сжижения газов.

И все же сложность системы кривошипов и рычагов в поршневых двигателях Стирлинга ограничивает их применение.

Проблему можно решить, заменив поршни роторами. Основная идея изобретения состоит в том, что на общем валу установлены два рабочих цилиндра разной длины с эксцентриковыми роторами и подпружиненными разделительными пластинами. Полость нагнетания (условно - сжатия) малого цилиндра соединена с полостью расширения большого цилиндра через канавки в разделительных пластинах, трубопровод, теплообменник-регенератор и нагреватель, а полость расширения малого цилиндра - с полостью нагнетания большого цилиндра через регенератор и холодильник.

Двигатель работает следующим образом. В каждый момент времени из малого цилиндра в ветвь высокого давления поступает некоторый объем газа. Чтобы заполнить полость нагнетания большого цилиндра и при этом сохранить давление, газ нагревают в регенераторе и нагревателе; его объем увеличивается, и давление остается постоянным. То же, но "с обратным знаком" происходит в ветви низкого давления.

Из-за разницы в площадях поверхности роторов возникает результирующая сила F=Dp(S6-Sм), где Dp - разность давлений в ветвях высокого и низкого давлений; S6 - рабочая площадь большого ротора; Sм - рабочая площадь малого ротора. Эта сила вращает вал с роторами, и рабочее тело непрерывно циркулирует, последовательно проходя через всю систему. Полезный рабочий объем двигателя равен разности объемов двух цилиндров.

alt

Роторный двигатель внешнего сгорания состоит из двух цилиндров, соединенных двумя ветками трубопроводов - высокого и низкого давления (для наглядности роторы разнесены, хотя в действительности они находятся на одном валу). Рабочий газ движется в одну сторону, проходя последовательно нагреватель, большой цилиндр, теплообменник, холодильник и малый цилиндр/

Источник "Наука и жизнь"
 (голосов: 7)
   

Другие новости по теме:

Чтобы каждый раз не вводить свое имя и адрес, зарегистрируйтесь или войдите на сайт под своим именем.

Оставить коментарий

qwert
#1 (7 августа 2007 16:30)  ответить →      
Вышеуказанный двигатель работать не будет, т.к. секции представляют из себя сообщающиеся сосуды, значит давление в них одинаковое. Попытка втолкнуть холодный газ в рекуператор (регенератор) не увенчается успехом из-за противодавления в горячей секции (газ имеет свойство расширяться во все стороны), значит система войдет в равновесие и остановится. Кажущаяся простота обманчива.
Нисковских В.М.
#2 (26 декабря 2007 16:21)  ответить →      
По вине редакции журнала "Наука и жизнь" в рисунке допущена ошибка. Правильно красным цветом обозначена зона высокого давления, а зелёным - низкого.
Автор: Нисковских В.М.
г.Екатеринбург, тел. 338-34-56.
Нисковских В.М.
#3 (29 декабря 2007 14:24)  ответить →      
В описании также допущена неточность. Правильно следует читать так: Основная идея изобретения состоит в следующем. Двигатель имеет два разных по объёму рабочих цилиндра с роторами, расположенными на общем валу, а также нагреватель рабочего тела, теплообменник и холодильник. Если соединить полость нагнетания малого цилиндра с полостью расширения большого цилиндра через теплообменник и нагреватель,а полость расширения малого цилиндра с полостью нагнетания большого цилиндра через теплообменник и холодильник,как это указано на схеме, то при нагревании рабочего тела роторы начнут вращаться, а рабочее тело будет непрерывно циркулировать по каналам,последовательно проходя через нагреватель, теплообменник и холодильник.
При этом, полезный рабочий объём двигателя будет равен разности объёмов двух цилиндров.
Александър никифоров
#4 (30 апреля 2009 02:59)  ответить →      
а что будет с трением там большие разници в давлвния должно бит хорошее уплотнение между роторами и цилиндрами и конечно наверно кпд будеть не оченьбольшое будут потери из за плохое уплотнение
Экологи взяли в осаду одну из крупнейших электростанций Великобритании
Около тысячи активистов-экологов осадили в субботу одну из крупнейших британских электростанций. Они утверждают, что электростанция на угле, которой управляет германская компания E.On, не отвечает экологическим требованиям, и требуют ее немедленного закрытия.
Британские экологи требуют закрыть угольную электростанцию
В Великобритании три офицера полиции получили травмы в результате столкновений с "зелеными" в субботу, 17 октября, недалеко от Ноттингема. Британские экологи устроили акцию протеста возле тепловой электростанции Рэтклифф-он-Соур (Ratcliffe-on-Soar).
Минэнерго РФ и МЭА будут вместе бороться с энергокризисом
Министерство энергетики РФ и Международное энергетическое агентство (МЭА) договорились о совместной борьбе с энергетическим кризисом, об укреплении энергоэффективности и безопасности и об обмене опытом, говорится в их совместном заявлении.
«Янтарьэнерго» внедряет инновационные технологии
По мнению руководства компании, использование современных технических решений позволяет в условиях кризиса сохранять и развивать потенциал энергосистемы, удовлетворяя насущные потребности экономики и социальной сферы.
Шесть миллиардов на инвестпроекты
Премьер-министры стран ШОС договорились совместно бороться с финкризисом, заразными болезнями и наркотрафиком. Интеграция в рамках организации также предполагает создание нового энергетического клуба, сооружение транспортной и информационной инфраструктуры и проведение музыкальных конкурсов «Интервидение».
Строительство термоядерного реактора ITER отложено до апреля 2010 года
Задержка связана с тем, что страны-участницы проекта из Европейского Союза не могут определиться со схемой финансирования. Проект ITER курируется учеными из нескольких стран, в том числе, из России, Индии, Китая, Кореи, Казахстана, США, Канады, Японии, стран Евросоюза.
Бразилия и Иран: два подхода США к мирному атому
США, Велибритания, Франция, Россия, Китай и примкнувшая к ним Германия сумели, наконец-то, придти к соглашению с Ираном по вопросу его ядерной программы.
Все новости →
Свидетельство о регистрации средства массовой информации № ФС77-29720.
При полном или частичном использовании материалов ссылка на "Энергетическое пространство" обязательна.
  Rambler's Top100