Двигателями эриксона


Роторные двигатели Стирлинга

Роторные Стирлинги можно отнести к гамма-типу. Однако вместо классической схемы теплообменного цилиндра, где дисплейсер совершает возвратно-поступательные движения, функцию "теплового клапана" выполняет нессиметричный ротор. Вращаясь по оси он поочередно перекрывает горячую и холодную зоны, вызывая нагрев и охлаждение рабочего тела. Роторные Стирлинги отличаются более компактными размерами и могут быть выполнены полностью герметичными. Для этого в корпусе двигателя размещают генератор, или выводят механический привод через магнитную муфту.

Недостатком двигателя является сложность в обеспечении нагрева и охлаждения теплообменного цилиндра, поскольку в отличии от стандартного гамма-стирлинга нагревать и охлаждать приходится не торцы цилиндра а боковые стенки. Вследствие этого теплопотери могут увеличиваться.

Есть стирлинги, спроектированные по классической схеме роторного двигателя внутреннего сгорания, но в моделировании такая схема не используется из-за высокой конструкционной сложности исполнения.

 

Двигатель Стирлинга замедленного нагрева

Данная конструкция стирлингов пожалуй самая "загадочная" из имеющихся. Ее "с натягом" можно причислить к бета-типу стирлингов. В основе работы двигателя заложен термоакустический эффект. Суть эффекта, на первый взгляд, проста. При неравномерном нагреве полой, запаянной с одного конца трубки, изготовленной из материала с низкой теплопроводностью в полости трубки возникают автоколебания воздуха. При определенной доработке трубка начинает издавать звук. Конструкторы решили использовать этот эффект для создания двигателя, поэтому данные двигатели имею второе название - термоакустические. Поскольку термоакустические двигатели получают внешний подвод тепла к системе и замкнутый объем с рабочим телом, их причисляют к стирлингам. Работает двигатель за счет образования стоячей волны внутри рабочего цилиндра. Изменения давления смещены во времени относительно возвратно-поступательного движения поршня. Данное несовпадение по времени в колебаниях давления и поршня заменяют второй цилиндр. За счет этого поддерживается автоколебание в системе. Конструктивно двигатель очень прост, но его расчет весьма сложен. При изготовлении моделей длину рабочего цилиндра, размер регенератора и прочие тонкости находят, в основном, экспериментально. В заключении отметим, что это далеко не полный и весьма поверхностный обзор стирлинг-машин. Главная задача - дать представление о конструкции основных типов стирлингов. Максимально полная на сегодняшний день классификация, описание физических принципов действия и упрощенных методов расчета представлена в книге Г. Уокера "Машины, работающие по циклу Стирлинга" перевод с английского М.: Энергия 1978 г.

Цикл Стирлинга

В двигателях внутреннего сгорания (ДВС) распыленное топливо соединяется с окислителем, как правило воздухом, до фазы сжатия или после этой фазы, и образовавшаяся горючая смесь отдает свою энергию во время кратковременной фазы горения.

В двигателе Стирлинга энергия поступает в двигатель и отводится от него через стенки цилиндра или теплообменник. Еще одним существенным различием между двигателем внутреннего сгорания и двигателем Стирлинга является отсутствие в последнем клапанов, поскольку рабочее тело (газ) постоянно находится в полостях двигателя.

Цикл Стирлинга основан на последовательном нагревании и охлаждении газа (его называют рабочим телом) в замкнутом объеме. Рабочее тело нагревается в горячей части двигателя, расширяется и производит полезную работу, после чего перегоняется в холодную часть двигателя где охлаждается, сжимается и снова подается в горячую часть двигателя. Цикл повторяется. Количество рабочего тела остается неизменным, меняется его температура, давление и объем. Весь цикл условно разделен на четыре такта. Условность заключается в том, что четкоге разделение на такты в цикле отсутствует, процессы переходят один в другой. Это обусловлено отсутствием в конструкции двигателей Стирлинга клапанного механизма (стирлинг-двигатели с клаппаным механизмом называются двигателями Эриксона). С одной стороны данный факт резко упрощает конструкцию, с другой стороны вносит сложность в теорию расчета. Но об этом позже.

Рассмотрим принцип работы на примере гама-стирлинга. Этот тип наиболее часто применяют в моделировании. Двигатель состоит из двух цилиндров. Большой цилиндр - теплообменный. Его задача поочередно разогревать и охлаждать рабочее тело. Для этого один торец цилиндра разогревают (на схеме он закрашен розовым цветом), другой торец - охлаждают (на схеме он закрашен синим цветом). Большой поршень выполненный из теплоизоляционного материала, свободно перемещается в теплообменном цилиндре (зазор между стенками цилиндра и поршня составляет 1-2 мм) и выполняет роль теплового клапана, пегегоняющего рабочее тело то к холодному, то к горячему торцу.

Малый цилиндр является рабочим. Поршень плотно подогнан к цилиндру.

Гамма стирлинг. Первый такт

Первый такт - такт сжатия при постоянной температуре рабочего тела:

Поршень теплообменного цилиндра находится вблизи нижней мертвой точки (НМТ) и остается условно неподвижным. Газ сжимается рабочим поршнем малого цилиндра. Давление газа возрастает, а температура остается постоянной, так как теплота сжатия отводится через холодный торец теплообменного цилиндра в окружающую среду.

Под условной неподвижностью подразумевают малую высоту перемещения поршня при прохождении коленвалом расстояния вблизи верхней или нижней мертвой точки.

 

Гамма стирлинг. Второй такт

Второй такт – такт нагревания при постоянном объеме:

рабочий поршень рабочего цилиндра находится вблизи НМТ и полностью перемещает холодный сжатый газ в теплообменный цилиндр, поршень которого движется к верхней мертвой точки (ВМТ) и вытесняет газ в горячую полость. Так как при этом суммарный внутренний объем цилиндров двигателя остается постоянным, рабочее тело разогревается давление повышается и достигает максимального значения.

Это в теории. На практике прирост давления идет паралельно с выталкиванием рабочего поршня. В результате давление не достигает теоретически расчитанного максимума. Данный факт также объясняет хороший к.п.д. на малых оборотах двигателя. Рабочее тело прогревается лучше и прирост давления приближается к максимуму.

Гамма стирлинг. Третий такт

Третий такт - такт расширения при постоянной температуре газа:

поршень теплообменного цилиндра находится вблизи верхней мертвой точки (ВМТ) и остается условно неподвижным. Поршень рабочего цилиндра под действием давления газа движется к верхней мертвой точке. Происходит расширение горячего газа в полости рабочего цилиндра. Полезная работа, совершаемая поршнем рабочего цилиндра , через кривошипно-шатунный механизм передается на вал двигателя. Давление в цилиндрах двигателя при этом падает, а температура газа в горячей полости остается постоянной, так как к нему подводится тепло от источника тепла через горячую стенку цилиндра.

В моделях двигателей Стирлинга, где теплообменный цилиндр не имеет качественного нагревателя рабочее тело разогревается не полностью, но поскольку давление в газах распространяется равномерно во все стороны его изменение оказывает действие и на рабочий поршень, заставляя его двигаться и совершать работу.

 



infopedia.su

Стирлинг-лаборатория • Просмотр темы - Двигатель Стирлинга для морских технических средств

Статья с нашей кафедральной конференции, июнь 2008 г.

ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ, ОБЕСПЕЧИВШИЕ ПРИМЕНЕНИЕ ДВИГАТЕЛЕЙ СТИРЛИНГАВ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВКАХ ПОДВОДНЫХ ЛОДОК В.В, Юрин, К.О. Смирнов, С.П. Столяров (СПб, ГМТУ)

Успешное окончание испытаний подводной лодки «SAGA I» в 1988 положило начало применению двигателей Стирлинга в энергетических установках боевых подводных лодок. Главные достоинства этих двигателей, определившие их перспективность, состоят в высокой экономичности, возможности работы от различных источников теплоты, хороших вибро-акустических характеристиках. Тепловыделение при внешнем сгорании обеспечивает независимость параметров рабочего процесса от глубины погружения и относительную простоту и надежность внешнего нагревательного контура.

Первый двигатель Р. Стирлинга был построен в 1818 году. Этот был одноцилиндровый двигатель вытеснительного типа. Несколько позже, в 1827 г. Р. Стирлинг предложил использовать вместо атмосферного воздуха химически стойкие газы, в частности, азот и двуокись углерода. Тогда же была разработана система поддержания повышенного давления в рабочем контуре, что обеспечило значительное увеличение мощности двигателя. Эти мероприятия были реализованы в 1843 году, в двигателе, установленном на металлургическом заводе для привода станков. В нем впервые был применен поршень двойного действия, охладители кожухотрубного типа и регенератор с пористой насадкой из тонких металлических полос. Этот двигатель стал также первым многоцилиндровым двигателем этого типа /1/.

Дальнейшие работы над двигателями Стирлинга в значительной степени определялись достижениями в смежных областях, в частности, в металлургии, технологии уплотнений, кинематических механизмов и камер сгорания. Отработка инженерных решений осуществлялась и на других типах двигателей, а именно, на паровых машинах, двигателях внутреннего сгорания, двигателях Эриксона.

С середины 1930-х годов работы по двигателю Стирлинга возобновлены в Голландии на фирме «Филипс». Одна из главных целей этих работ, – обеспечение высокого КПД, – обусловила применение компактных нагревателей, работающих при температуре более 800 К. После окончания Второй мировой войны на фирме «Филипс» был создан ромбический механизм для привода поршней. Практически одновременно были опробованы несколько кинематических схем для двигателей двойного действия, в том числе компактная схема с наклонной шайбой.

В 1960-е годы на фирмах «Филипс» и «Дженерал Моторс» были созданы первые макетные образцы энергетических установок подводного назначения, в том числе с химическим источником теплоты на композиции Na+Li+SF6. В двигателях Стирлинга началось широкое применение гелия в качестве рабочего тела, преднагревателя для повышения эффективности внешнего контура, высокотемпературных сплавов на основе никеля для деталей горячей части двигателя, регенераторов из капиллярной сетки или проволоки /2/.

Применение гелия или водорода обусловило создание штоковых и поршневых уплотнений, работающих либо без смазки, либо с полной герметизацией рабочей полости. Уплотнения, работающие в режиме сухого трения были созданы с использованием материалов на базе фторопласта Ф-4 с наполнением углеродом, дисульфидом молибдена и других компонентов, обеспечивающих высокую несущую способность, интенсивный теплоотвод и антифрикционные свойства.

С целью выравнивания температурного поля нагревателя на фирме «Филипс» впервые были применены системы передачи теплоты в виде тепловых труб или циркуляционных контуров с использованием жидких металлов в качестве теплоносителя. В этих работах были впервые опробованы в качестве источников теплоты тепловые аккумуляторы и воздухо-независимые химические источники теплоты /3/.

Наибольшие успехи в 1970 – 80-х гг. были получены на шведской фирме «Юнайтед Стирлинг». Созданная ими компоновка в виде квадратной четверки с общей камерой сгорания для всех цилиндров на сегодня является единственной, применяемой на подводном флоте. Общая камера сгорания при работе на дизельном топливе и кислороде с коэффициентом избытка окислителя равным 1 для понижения температуры пламени до 2200 К имеет внутреннюю рециркуляцию продуктов сгорания за счет энергии поступающего кислорода.

Кинематический V-образный механизм этих двигателей сочетает в себе компактность, конструктивную простоту и идентичность рабочего процесса в четырех независимых контурах. В 1980-е гг. на ряде фирм, в том числе фирмой «Санпауэр», были созданы Стирлинг–генераторы в капсулированных вариантах с общим прочным корпусом для кривошипно-шатунного механизма и электрогенератора. В этих двигателях исключается потеря рабочего тела через уплотнения в подвижных деталях и значительно упрощаются проблемы, относящиеся к поршневым и штоковым уплотнениям.

Появлению первого двигателя Стирлинга на подводной лодке предшествовали работы фирмы «Юнайтед Стирлинг» (в настоящее время входит в состав концерна «Кокумс»), в которых опытные образцы последовательно отрабатывались в лабораторных условиях, в составе наземных макетов отсека подводной лодки и в герметизированных автономных модулях, которые на заключительной стадии испытаний погружались под воду.

Список литературы. 1. Столяров С. П., Медведев В. В. Эволюция поршневых энергетических машин. Хронологические таблицы (период до 1850 г.). Часть 1. СПб.: Изд. центр СПбГМТУ, 2001. 108 с. 2.Уокер Г. Двигатели Стирлинга / Сокр. пер. с англ. Б. В. Сутугина и Н. В. Сутугина. – М.: Машиностроение, 1985. – 408 с., ил. 3. Hargreaves C.M. The Philips Stirling Engine. – Amsterdam: Elsevier, 1991. – 457 c.

stirlinglab.flybb.ru

Ранний период истории развития двигателей Стирлинга

из "Двигатели Стирлинга "

Двигатели Стирлинга и Эриксона имеют долгую историю, подробно описанную в работах- Финкельштейна (1959 г.), Заринчанга [393] и Росса (1977 г.). [c.10] С точки зрения последуюш,его столетия, когда интерес общественности к двигателям Стирлинга значительно возрос, такое предсказание явилось поистине пророческим — конструкционные материалы до настоящего времени остаются главным ограничительным фактором для утверждения двигателей Стирлинга. [c.11] Одновременно со Стирлингом шведский изобретатель Джон Эриксон, работавший в Великобритании, разработал разнообразные конструктивные схемы регенеративных воздушных двигателей открытого цикла. Семейство двигателей, в которых управление потоком рабочего тела осуществляется при помощи клапанов, было названо двигателями Эриксона в знак признания его работ. Эриксон был крупным инженером и талантливым изобретателем. Ему принадлежит честь изобретения гребного винта. Он также участвовал в первой стадии разработок железных дорог в Великобритании и был одним из участников известных Райнхиллских гонок паровых локомотивов, которые выиграл паровоз Ракета Джорджа Стефенсона. Позднее Эриксон уехал в Соединенные Штаты, где основал предприятие по выпуску регенеративных двигателей открытого и замкнутого циклов. Ему сопутствовал успех в различных областях техники хорошо известны его замечательные достижения в области корабельной техники. [c.11] В течение XIX в. тысячи воздушно-тепловых двигателей различных конструкций и мощности работали в Великобритании, других странах Европы и США. Двигатели были надежными и достаточно эффективными. Кроме того, они были безопасны в сравнении с поршневыми паровыми двигателями и паровыми котлами того времени, которые взрывались с удручающей регулярностью из-за неудовлетворительных материалов и несовершенных методов их изготовления. [c.11] Изобретение ДВС, работавшего на газовом топливе, относится приблизительно к середине XIX в. Вслед за ним последовательно появились бензиновые двигатели с искровым зажиганием и дизели. Позднее, на рубеже веков, был изобретен и электрический двигатель. Постепенно ДВС совместно с электрическими двигателями заменили поршневые паровые двигатели, двигатели Стирлинга малой мощности. Однако беглого ознакомления с каталогом торговой фирмы Сирс-Робак в начале 90-х гг. достаточно, чтобы понять, что в США тепловые воздушные двигатели могли быть куплены прямо с магазинной полки так же, как в настоящее время можно приобрести бензиновые или электрические двигатели небольшой мощности. Все учебники по тепловым двигателям того времени включали обширные разделы по тепловым воздушным двигателям, паровым и ДВС. Тем не менее ко времени начала первой мировой войны тепловые воздушные двигатели не выпускались в большом количестве, однако их производство для специальных целей продолжалось еще долгие годы. [c.12] Одна из наиболее широкой области применения первых тепловых воздушных двигателей небольшой мощности — привод вентиляторов и водяных насосов. Производство таких двигателей в значительных количествах продолжалось в Великобритании до конца 40-х гг. в основном для экспорта в страны с тропическим климатом. Автор рисует в своем воображении такую картину вернувшийся после долгого дня на плантациях в бунгало миссионер отдыхает под свежим бризом вентилятора с двигателем Стирлинга, работающим от керосиновой горелки. [c.12] Даже в настоящее время нередко можно встретить такие двигатели. Например, в 1971 г. новый, полностью укомплектованный и не эксплуатировавшийся ранее двигатель Бэйли, выпущенный примерно в 1902 г., расчетной мощностью 3,6 кВт был продан на аукционе Уэлша по продаже предметов сельского обихода. Двигатель Эриксона для насоса был недавно вывезен с приозерной усадьбы близ Оттавы в Канаде, реставрирован и представлен на выставке машиностроительного завода в г. Оттаве. В США нередко можно встретить тепловые воздушные двигатели, до сих пор исправно выполняющие полезные функции. [c.12]

Вернуться к основной статье

mash-xxl.info

Цикл Ericsson • ru.knowledgr.com

Цикл Ericsson называют в честь изобретателя Джона Эрикссона, который проектировал и построил много уникальных тепловых двигателей, основанных на различных термодинамических циклах. Ему приписывают изобретение двух уникальных тепловых циклов двигателя и развитие практических двигателей, основанных на этих циклах. Его первый цикл теперь известен как закрытый Цикл Брайтона, в то время как его второй цикл - то, что теперь называют циклом Ericsson.

Идеальный цикл Ericsson

Ниже представлен список четырех процессов, которые происходят между четырьмя стадиями идеального цикла Ericsson:

  • Процесс 1-> 2: Изотермическое сжатие. Пространство сжатия, как предполагается, межохлаждено, таким образом, газ подвергается изотермическому сжатию. Сжатый воздух течет в резервуар для хранения в постоянном давлении. В идеальном цикле нет никакой теплопередачи через стенки резервуара.
  • Процесс 2-> 3: Изобарическое тепловое дополнение. От бака сжатый воздух течет через регенератор и берет высокую температуру в высоком постоянном давлении на путь к горячему цилиндру власти.
  • Процесс 3-> 4: Изотермическое расширение. Пространство расширения цилиндра власти нагрето внешне, и газ подвергается изотермическому расширению.
  • Процесс 4-> 1: Изобарическое тепловое удаление. Прежде чем воздух выпущен как выхлоп, он пасуется назад через регенератор, таким образом охлаждая газ в низком постоянном давлении, и нагревая регенератор для следующего цикла.

Сравнение с циклами Стерлинга и Карно

Цикл Ericsson часто по сравнению со Стерлингским циклом, так как проекты двигателя, основанные на этих соответствующих циклах, являются оба внешними двигателями внутреннего сгорания с регенераторами. Ericsson является, возможно, самым подобным так называемому типу «двойного действия» Стерлингского двигателя, в котором displacer поршень также действует как поршень власти. Теоретически, у обоих из этих циклов есть так называемая идеальная эффективность, которая является самым высоким, позволенным вторым законом термодинамики. Самый известный идеальный цикл - цикл Карно, хотя полезный двигатель Карно, как известно, не был изобретен.

Теоретические полезные действия для обоих, Ericsson и Стерлингских циклов, действующих в тех же самых пределах, равны Эффективности Карно для тех же самых пределов.

Сравнение с Циклом Брайтона

Первый цикл, который развил Ericsson, теперь называют «Циклом Брайтона», обычно относился к ротационным реактивным двигателям за самолеты.

Второй цикл Ericsson - цикл, обычно называемый как просто «цикл Ericsson». (Второй) цикл Ericsson - также предел идеального Цикла Брайтона газовой турбины, работающего с многоступенчатым межохлажденным сжатием, и многоступенчатое расширение с подогревает и регенерация. По сравнению с Циклом Брайтона, который использует адиабатное сжатие и расширение, второй цикл Ericsson использует изотермическое сжатие и расширение, таким образом производя больше чистой работы за удар. Также использование регенерации в цикле Ericsson увеличивает эффективность, уменьшая необходимую введенную высокую температуру. Для дальнейших сравнений термодинамических циклов посмотрите тепловой двигатель.

Двигатель Ericsson

Двигатель Ericsson основан на цикле Ericsson и известен как «внешний двигатель внутреннего сгорания», потому что это внешне нагрето. Чтобы повысить эффективность, у двигателя есть регенератор или рекуператор между компрессором и расширителем. Двигателем можно управлять открытый - или замкнутый цикл. Расширение происходит одновременно со сжатием на противоположных сторонах поршня.

Регенератор

Ericsson ввел термин «регенератор» для его независимого изобретения теплообменника противотока смешанного потока. Однако преподобный Роберт Стирлинг изобрел то же самое устройство до Ericsson, таким образом, изобретение зачислено на Стерлинг. Стирлинг назвал его «economiser» или «бережливым человеком», потому что это увеличило экономию топлива различных типов тепловых процессов. Изобретение, как находили, было полезно, во многих других устройствах и системах, где это стало более широко используемым, так как другие типы двигателей стали привилегированными по двигателю Стирлинга. Термин «регенератор» является теперь именем, данным компоненту в двигателе Стирлинга.

Термин «рекуператор» относится к отделенному потоку, теплообменнику противотока. Как будто это не путало достаточно, регенератор смешанного потока иногда используется в качестве рекуператора «квази отделенный поток». Это может быть сделано с помощью движущихся клапанов, или вращающимся регенератором с фиксированными экранами, или при помощи других движущихся частей. Когда высокая температура восстанавливается от выхлопных газов и используется, чтобы предварительно подогреть воздух сгорания, как правило термин рекуператор использован, потому что два потока отдельные.

История

В 1791, перед Ericsson, Джон Барбер предложил подобный двигатель. Двигатель Барбера использовал компрессор мехов и турбинный расширитель, но он испытал недостаток в регенераторе/рекуператоре. Нет никаких отчетов рабочего двигателя Барбера. Ericsson изобрел и запатентовал его первый двигатель, используя внешнюю версию Цикла Брайтона в 1833 (британцы номер 6409/1833). Это было за 18 лет до Джоуля и за 43 года до Brayton. Двигатели Брайтона были всеми поршневыми двигателями и по большей части, внутренние версии сгорания невосстановленного двигателя Ericsson. «Цикл Брайтона» теперь известен как цикл газовой турбины, который отличается от оригинального «Цикла Брайтона» в использовании турбинного компрессора и расширителя. Цикл газовой турбины используется для всей современной газовой турбины и турбореактивных двигателей, однако простые турбины цикла часто восстанавливаются, чтобы повысить эффективность, и эти восстановленные турбины более близко напоминают работу Ericsson.

Ericsson в конечном счете оставил открытый цикл в пользу традиционного закрытого Стерлингского цикла.

Двигатель Ericsson может легко быть изменен, чтобы работать в способе с замкнутым циклом, используя секунду, более низкое давление, охлажденный контейнер между оригинальным выхлопом и потреблением. В замкнутом цикле более низкое давление может быть значительно выше окружающего давления, и Его или H, рабочий газ может использоваться. Из-за более высокого перепада давлений между восходящим и нисходящим движением поршня работы определенная продукция может быть больше, чем бесклапанного Стерлингского двигателя. Добавленная стоимость - клапан. Двигатель Ericsson также минимизирует механические потери: власть, необходимая для сжатия, не проходит имеющие заводную рукоятку фрикционные потери, но применена непосредственно от силы расширения. Поршневой тип двигатель Ericsson может потенциально быть самой высокой тепловой договоренностью двигателя эффективности, когда-либо построенной. По общему признанию это должно все же быть доказано в практическом применении.

Ericsson проектировал и построил очень большое число двигателей, бегущих на различных циклах включая пар, Стерлинг, Brayton, внешне нагрел дизельный воздушный цикл жидкости. Он управлял своими двигателями на большом разнообразии топлива включая уголь и солнечное тепло.

Ericsson был также ответственен за раннее использование пропеллера винта для толчка судна, в военном корабле США Принстон, построенный в 1842–43.

Тепловое судно Ericsson

В 1851 двигатель цикла Ericsson (второй из этих двух, обсужденных здесь), использовался, чтобы привести в действие 2 000-тонное судно, тепловое судно Ericsson, и бежал безупречно в течение 73 часов. Двигатель комбинации, произведенный о. У этого была комбинация четырех двигателей двойного поршня; больший поршень/цилиндр расширения, в в диаметре, был, возможно, самым большим поршнем, когда-либо построенным. По слухам, столы были помещены сверху тех поршней (очевидно, в классной камере сгорания, не горячей палате власти), и обед подали и съели, в то время как двигатель бежал в полную силу. В 6,5 об/мин давление было ограничено. Согласно официальному сообщению это только потребляло 4 200 кг угля в 24 часа (оригинальная цель составляла 8 000 кг, который еще лучше, чем современные паровые двигатели). Одно ходовое испытание доказало, что даже при том, что двигатель бежал хорошо, судно было недостаточно мощным. Когда-то после испытаний, Ericsson снизился. Когда это было поднято, двигатель цикла Ericsson был демонтирован, и паровой двигатель занял свое место. Судно было разрушено, когда унесено на мели в ноябре 1892 у входа в Звук Баркли, Британскую Колумбию, Канада.

Сегодняшний потенциал

Цикл Ericsson (и подобный Цикл Брайтона) получает возобновившийся интерес сегодня, чтобы извлечь власть из выхлопной высокой температуры газа (и газа производителя) двигатели и солнечные концентраторы. Важное преимущество цикла Ericsson по широко известному Стерлингскому двигателю часто не признается: объем теплообменника не оказывает негативное влияние на эффективность.

(...) несмотря на наличие значительных преимуществ перед Стерлингом. Среди них стоит, чтобы отметить, что теплообменники двигателя Ericsson не мертвые объемы, тогда как Стерлингский проектировщик теплообменников двигателя должен столкнуться с трудным компромиссом между максимально большими областями теплопередачи, но максимально маленькими объемами теплообменника.

Для средних и больших двигателей стоимость клапанов может быть маленькой по сравнению с этим преимуществом. Turbocompressor плюс турбинные внедрения кажутся благоприятными в диапазоне МЕГАВАТТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ, положительном компрессоре смещения плюс турбина для власти Nx100 kWe и положительном смещении compressor+expander ниже 100 кВт. С высокой температурой гидравлическая жидкость, и компрессор и расширитель может быть жидким кольцевым насосом, сглаживают к 400°C, с вращением кожуха для лучшей эффективности.

  • Патенты Ericsson. 1 833 британца и 1851 США
  • Развитие теплового двигателя: Ivo Kolin Published Moriya Press, 1972 Лонгменом
  • Горячий воздух тепловые и стерлингские двигатели: Роберт Сир. Изданный 1999, L МАИР.
  • Нью-Йорк Таймс 1853-03-01 тепловое судно Ericsson - официальное сообщение и корреспонденция

Внешние ссылки

  • Отчет за 1 979 РЭНДОВ о новой «Силовой установке Газовой турбины Цикла Ericsson» проектирует http://www.rand.org/pubs/reports/R2327 /

ru.knowledgr.com

Цикл Эриксона - Энциклопедия по машиностроению XXL

В цикле Эриксона в отличие от цикла Стирлинга регенеративные процессы теплообмена, характеризующиеся кривыми 2—3 и 4—1, происходят при постоянном давлении (рис. 1.5). Для одних и тех же значений давления, объемов и температур термический КПД цикла Эриксона такой же, как и для цикла рно, а полезная работа и количество передаваемой теплоты намного больше.  [c.22]

Цикл Эриксона — идеализированный термодинамический цикл, состоящий из двух изотермических процессов сжатия и расширения и двух регенеративных изобарных процессов.  [c.380]

Теория регенеративных циклов изложена оригинально и обстоятельно, она свидетельствует о творческой в этой части курса работе автора. После установления основной теории регенеративных циклов рассматриваются машины Эриксона и Стерлинга, особенности их действия, их циклы и проводится сравнение экономичности их работы.  [c.60]

Существует достаточно много простейших циклов. Многие из них носят имена тех, кто первым их предложил, изучил или применил. В термодинамике известны циклы Отто (Бо де Роша), Дизеля, Брайтона, Эриксона, Стирлинга, Рэнкина. Но самый известный и исторически значительный из всех — это цикл, обоснованный и проанализированный С. Карно. В честь вклада Карно в термодинамику любой циклический процесс, состоящий из двух адиабатических и двух изотермических процессов (рис. 8.12), называют теперь циклом Карно.  [c.22]

Вместе с тем существуют и машины, работающие по открытому циклу, в которых управление потоком рабочего тела осуществляется с помощью клапанов. Такие машины более точно могут быть названы двигателями Эриксона. Между двумя типами этих машин, как правило, не делается никакого различия, поэтому название двигатель Стирлинга употребляется для всех без исключения типов регенеративных машин.  [c.9]

Строго говоря, уравнение (1.2) следовало бы назвать уравнением Стирлинга, поскольку цикл Стирлинга появился на несколько лет раньше цикла Карно, однако именно цикл Карно был принят в качестве идеального при оценке термического КПД. Следует знать также, что этому уравнению, определяющему верхний предел КПД, удовлетворяют не только циклы Стирлинга и Карно, но и некоторые другие идеальные циклы, например цикл Эриксона [7] и цикл Рейтлингера [31]. Влияние температур на термические КПД идеального цикла Отто и дизельного двигателя не так велико, как на КПД цикла Стирлинга. Максимальный КПД этих циклов определяется уравнением [32]  [c.85]

В первый период создания теоретических основ циклов тепловых двигателей Брайтоном цикл р = onst), Эриксоном (цикл Т = = onst) и Отто (цикл V = onst) были предложены идеальные циклы, послужившие также основой для развития термодинамики газотурбинной установки.  [c.100]

Подобно тому, как сгорание топлива в самом рабочем цилиндре газового двигателя, выдвинуло последний в качестве заменителя паровой машины, так и у паровой турбины наро дился, но еще не возмужал, конкурент — газовая турбина [1]. Приведенная формулировка повторяет убеждения Цейнера и Редшенбахера уже на новом более высоком уровне развития теплотехники. Опять как во времена Цейнера и Эриксона только на основе положения Карно предопределялось несовершенство парового цикла по сравнению с воздушным. Приведенная цитата [ 1 ] может быть названа основной формулировкой доказательств неизбежности замены паровой турбины турбиной внутреннего сгорания, сложившихся в 20—40-х годах  [c.199]

Возможности циклов с рабочим тело.м, находящимся в однофазном состоянии, этим не исчерпаны. Цикл Карно не единственно возможный идеальный цикл. Существуют другие обратимые циклы, с термодинамической точки зрения эквивалентные циклу Карно. Таким циклом является цикл, составленный из двух изотерм и двух изохор (или двух изобар) (см. рис. 34 з). Действительно, в условиях идеального цикла оба цикла эквивалентны циклу Карно. В то же время, только один теоретический цикл—изотермо-изохорный эквивалентен идеальному, поскольку для ван-дер-Ваальсовых веществ — функция только температуры. Подобные циклы известны давно. Еще в 1850 г. была построена воздушная тепловая машина Стирлинга с регенераторами и позднее машина Эриксона. В 1871 г. И. А. Вышнеградский развил теорию регенеративных циклов, считая, что регенераторы предназначены для замены адиабатических линий цикла Карно линиями постоянного давления и линиями постоянного удельного объема . Несмотря на это, в низкотемпературной технике трудности, связанные с практическим осуществлением подобных циклов были впервые преодолены только в 1954 г. при создании газовой холодильной машины Филипс , предназначенной  [c.148]

Учебник Вышнеградского по содержанию является значительно более развитым, чем учебник Окатова. Так, например, в учебнике Вышнеградского дается теория регенеративных циклов, рассматривается работа тепловых газовых машин — Стерлинга, Эриксона и приводится сравнение их в нем излагается притом весьма развитая теория истечепил значительно полнее приводится теория насыщенного и перегретого пара и паровых процессов, особенно процесса адпабатного. В нем обстоятельно и довольно подробно, конечно, для того периода, рассматривается термодинамическая теория паровой машины.  [c.51]

В машинах с нестационарными процессами различные доли рабочего тела проходят по существу различные циклы, в связи с чем изображение их в диаграммах состояния следует рассматривать только условно. В различных элементах установки работает разное, изменяющееся во времени, массовое количество рабочего тела. Такого рода нестационарные термодинамические циклы реализуются в машинах Стирлинга, Мак-Магона-Гиф-форда, Эриксона и в пульсационной трубе (см. гл. 1).  [c.156]

Одновременно со Стирлингом шведский изобретатель Джон Эриксон, работавший в Великобритании, разработал разнообразные конструктивные схемы регенеративных воздушных двигателей открытого цикла. Семейство двигателей, в которых управление потоком рабочего тела осуществляется при помощи клапанов, было названо двигателями Эриксона в знак признания его работ. Эриксон был крупным инженером и талантливым изобретателем. Ему принадлежит честь изобретения гребного винта. Он также участвовал в первой стадии разработок железных дорог в Великобритании и был одним из участников известных Райнхиллских гонок паровых локомотивов, которые выиграл паровоз Ракета Джорджа Стефенсона. Позднее Эриксон уехал в Соединенные Штаты, где основал предприятие по выпуску регенеративных двигателей открытого и замкнутого циклов. Ему сопутствовал успех в различных областях техники хорошо известны его замечательные достижения в области корабельной техники.  [c.11]

В двигателе Стирлинга. Таким обобщенным циклом является цикл Рейтлингера — из двух изотерм с соответствующим подводом и отводом теплоты при максимальной и минимальной температурах цикла и двух политроп с совершенными регенеративными процессами теплообмена. Идеальные циклы Карно, Стирлинга, Эриксона, а также другие регенеративные циклы относятся к частным случаям цикла Рейнтлингера. Термический КПД всех этих циклов равен КПД цикла Карно, т. е.  [c.23]

mash-xxl.info


Смотрите также