Post:#198909 Date:05.09.2009 (14:02) ... Вариант парового стирлинга. Полностью рабочий. Впрочем, это уже совсем не стирлинг, и цикл совсем не Карно, так что давайте назовем его Двигателем Белова, т.е. меня, а то все остальное по именам изобретателей, даже обидно...
Итак - цилиндр, трубка, и как на стирлинге - есть горячий и холодный концы, зато поршень только ОДИН, что делает двигатель куда проще. Работать может он так же на любом градиенте температур и от любого источника тепла, (холода). В отличии же от традиционных паровых двигателей - рабочая жидкость НЕ РАСХОДУЕТСЯ, если не считать потерь между цилиндром и поршнем. Впрочем, на стирлингах эта проблема легко решается точностью изготовления.
Принцип работы: Допустим, поршень сейчас в нижней мертвой точке. Нагреваем нижний конец цилиндра, жидкость (вода) закипает, пар толкает поршень вверх. Объем цилиндра увеличивается, температура понижается, кроме того, поршень съезжает на охлажденную часть цилиндра, пар конденсируется, давление падает, поршень втягивается назад, цикл повторяется заново. На схеме изображен традиционный кривошипно-шатунный механизм, но он нафиг не нужен - двигатель прекрасно работает и без этого "лишнего" механизма, что очень удобно для создания линейных генераторов (магнит, двигаемый поршнем по катушке).
Кроме простоты, у движка есть еще одно, ОЧЕНЬ БОЛЬШОЕ, особенно для альтернативной энергетики преимущество - для работы ему нужен гораздо меньший темпертурный градиент, чем стирлингу.
Идеальный газ, температура холодильника - 373 К, нагревателя - 473 К (100 и 200 по цельсию) - при постоянном объеме давление пропорционально температуре, допустим, было - 1 атм, стало - 1.27 атмосферы, итого - 0.27 атмосферы разницы, не лишко, ведь именно она и толкает поршня в Стирлинге. В моем двигателе картина лучше - если жидкость - вода, то давление при 373 К - та же 1 атмосфера, а вот при 473 - уже около 17 атмосфер, т.е. полезная разность давлений - около 16 атм, на 2 порядка больше, чем если бы был просто газ. Да, в стирлингах газ применяют сжатый, потому и циферка разности давлений будет повыше, но если вместо воды применить сжиженный газ, который УЖЕ находится при приличном давлении, то эта разность вырастет еще больше. Та же вода - если за при 200 градусах - давление пара около 17 атм, то при 300 - уже 300 атм!!! - опять при сравнении со стирлингом мой двигатель в выигрыше, и еще больше.
Поэтому, кроме работы на на всем, что горит, можно заставить двигатель давать электричество, например, за счет разности температур на земле/под землей, использовать энергию Солнца, сконцентрированную параболическим зеркалом и т.д. И все это - без высшей математики, берешь, и делаешь, сделал - и работает.
Самый простой способ убедиться в работоспособности этого двигателя - взять пробирку, подобрать (я точил из алюминьки) поршенек, входящий в нее с минимальным зазором, налить на дно около 1 мл воды, вставить поршенек и подержать над пламенем. Вместо того, чтобы просто вылететь - поршень ачинает дергаться туда-сюда (амплитуда зависит от массы), по мере прогревания пробирки поднимаясь таки вверх. Но если сделать нормальный холодильник - поршенек будет дергаться на одном месте, соединяй его с магнитом, магнит в катушку - и радуйся АЛЬТЕРНАТИВНОЙ ЭНЕРГИИ.
Паровой (т.е. 2-фазный) стирлинг мне как-то не попадался, я сам придумал таковой, и мне кажется, что он оказался чуть лучше того, что вы обсуждаете.
Как уже говорили, паровой цикл позволяет резко поднять давление, т.е. удельную мощность стирлинга. КПД от этого не шибко вырастет (может быть и не упадёт), он в основном зависит от разности температур нагревателя и охладителя. Рекуперация играет в паровой машине гораздо меньшую роль, чем в газофазном стирлинге. Одним словом, достойный объект для исследований.
Я предлагаю вам доработать конструкцию, приведенную на рисунке зачинщика обсуждения. Необходимо сделать перепуск рабочего тела в верхней и нижней мертвой точке. Итак - принцип работы:
В цилиндре должно находиться отмеренное количество жидкости; если переборщить, то весь двигатель просто рванёт, как это обычно происходило с паровиками до Роберта Стирлинга и даже после него.
В промежуточном положении поршня кипящая жидкость увеличивает давление, рабочий поршень совершает рабочее движение. В охладителе пар конденсируется, создавая разрежение над поршнем.
В верхней мертвой точке пар пропускается в зону охлаждения и давление падает. Движение пара не даёт конденсату стекать в зону нагрева.
Поршень движется вниз и сжимает небольшое количество пара. Ему для этого требуется гораздо меньше работы, чем выделилось при рабочем ходе.
В нижней мёртвой точке жидкость протекает в зону нагрева и вскипает.
Дальше всё повторяется.
Должен сказать, что на этом принципе лучше сделать 2-поршневой мотор, почти традиционный. Один поршень будет рабочим, а второй (вытеснитель) - изменять объёмы горячей и холодной зон. Конечно, эти объёмы имеют разную величину (в десятки или сотни раз различную). К двигателю необходимо добавить автомат, который должен отводить лишнюю жидкость при превышении давления выше некого предела и добавлять её при падении давления ниже некой нормы. Передача тепла в кипящую жидкость в сотни раз эффективнее передачи тепла между стенкой и газом. Давление - тоже больше. Может, на этом принципе удастся создать нечто работоспособное.
Для любителей Стирлингов - есть модель теплового двигателя, который можно собрать практически "на коленке". И работать он начнёт от температурной разницы в пару градусов - только на преодоление трения на старте. И даже при такой минимальной разнице он может быть достаточно мощным, если это учтено в его конструкции и обеспечен достаточный "объём" подаваемой энергии.
_________________ www.wingedsign.com - Здесь можно найти материалы по моему оригинальному тепловому двигателю (близко к Стирлингу), а несколько позднее, так-же и по другим моим конструкциям.
MSN Пост: 282974 От 05.Jan.2011 (16:25)
может немного не в тему, но кто не знает, знакомьтесь: [ссылка]
Ну, так это для меня уже - не новость. Только немцы сделали котёл со стирлингом, который реально произвести только имея в наличии очень серьёзную технологическую базу, а я предлагаю двигатель, который можно изготовить в любой колхозной мастерской с уровнем технологии начала 20-го века и при этом получить эффективность и надёжность.
Хотя, в прочем - как хотите... .
Я эскизы дал, а дальше - личное дело каждого. Кому интересно только по-свистеть - тупит, кто ленив - дождётся, пока я выложу расчётные материалы, кому надо уже сейчас - может начинать считать и делать.
А я уже считаю, т.к. уже есть четыре проекта, где без моего теплового двигателя - делать нечего, а с ним - как будто оковы упали.
_________________ www.wingedsign.com - Здесь можно найти материалы по моему оригинальному тепловому двигателю (близко к Стирлингу), а несколько позднее, так-же и по другим моим конструкциям.
_________________ "Наука - это то, чего быть не может. То что может быть - это уже технический прогресс" (П.Л. Капица)
"Делай, что должно и будь, что будет.."
lazj Пост: 282981 От 05.Jan.2011 (16:44)
Роман, можно ткнуть мордой в эскизы?
Мою тему со ссылкой на мой сайт - снёс админ. Может он в чём-то и прав, но меня удивило другое: все, кто написал в моей теме - писали про корявость и убогость моего сайта, но ни один чел не стал обсуждать мой тепловой двигатель. Сайт мой назвали "говносайтом", но никто не обратил внимания, что там нет рекламы и он создан просто как личный сайт, а не как заработок в интернете.
Теперь Вы можете найти его просто по его названию в моей подписи - на "Скифе".
_________________ www.wingedsign.com - Здесь можно найти материалы по моему оригинальному тепловому двигателю (близко к Стирлингу), а несколько позднее, так-же и по другим моим конструкциям.
_________________ "Наука - это то, чего быть не может. То что может быть - это уже технический прогресс" (П.Л. Капица)
"Делай, что должно и будь, что будет.."
Ну чего, надоть попробовать и посмотреть в железке... идейка вроде неплохая...
_________________ "Наука - это то, чего быть не может. То что может быть - это уже технический прогресс" (П.Л. Капица)
"Делай, что должно и будь, что будет.."
lazj Пост: 283001 От 05.Jan.2011 (18:33)
Ну чего, надоть попробовать и посмотреть в железке... идейка вроде неплохая...
Это уже не идейка, а основа рабочего проекта. Термодинамика в основном просчитана, механика так-же рассчитана в необходимом объёме.
Уже есть кучка конструктивных уточнений, улучшающих технологию изготовления и надёжности, а так-же - варианты оперативной регулировки рабочих параметров - для настройки и оптимизации в процессе работы двигателя. Пока два варианта в работе: на 10 и на 100 кВт/ч по электрической мощности. На КПД сильно не заморачиваюсь. Потом посчитаю точнее - когда будет собран полный комплект. Пока всё с запасами, без оптимизации.
_________________ www.wingedsign.com - Здесь можно найти материалы по моему оригинальному тепловому двигателю (близко к Стирлингу), а несколько позднее, так-же и по другим моим конструкциям.
ну тогда, просто бу пробовать, токма станки запустим... ну а тебе успешного запуска прототипов , как появится что стоящее по этой теме у меня - отпишу
_________________ "Наука - это то, чего быть не может. То что может быть - это уже технический прогресс" (П.Л. Капица)
"Делай, что должно и будь, что будет.."
lazj Пост: 283042 От 05.Jan.2011 (20:40)
ну тогда, просто бу пробовать, токма станки запустим... ну а тебе успешного запуска прототипов , как появится что стоящее по этой теме у меня - отпишу
Спасибо ! И тебе - удачи. Для того и выкладывал, чтобы все, кто с головой и руками - могли пользоваться сами и зарабатывали.
_________________ www.wingedsign.com - Здесь можно найти материалы по моему оригинальному тепловому двигателю (близко к Стирлингу), а несколько позднее, так-же и по другим моим конструкциям.
Слушай, идея прикольная, но все же классический Стмилинг тоже интересен, не пробовал?
В частности интересует вопрос уплотнения поршней... и вообще есть ли возможность использовать стандартные поршневые? Первое что прищло в голову, это уплотнить стандартную поршневую ртутью... но она же адость редкая... потом вопрос смазки, на холодном поршне фиг с ним, вопрос не такой стращный, а на горячем смазка будет коксоваться и кольца залягут на счет раз...
_________________ "Наука - это то, чего быть не может. То что может быть - это уже технический прогресс" (П.Л. Капица)
"Делай, что должно и будь, что будет.."
Я сторонник мембран, минимальных шансов для утечки рабочего тела, отсутствия клапанов, простейшего сервиса и доступности технологий для всех.
А ещё я сторонник комплексных решений, в которых вижу такие резервы, что не делать - просто грешно.
_________________ www.wingedsign.com - Здесь можно найти материалы по моему оригинальному тепловому двигателю (близко к Стирлингу), а несколько позднее, так-же и по другим моим конструкциям.
Ну, скажем мембранная технология доступна не всем... я пытаюсь сделать Стирлинг из серийных деталей, чтобы при определенном напряге, каждый мог собрать и прислонить его к печке... Сразу и греется и электричество сотворяет... что-то мне говорит, что в скором времени это понадобится...
Кроме того сам Стирлинг интересный аппарат, обратимый, родственник теплового насоса...
_________________ "Наука - это то, чего быть не может. То что может быть - это уже технический прогресс" (П.Л. Капица)
"Делай, что должно и будь, что будет.."
, как появится что стоящее по этой теме у меня - отпишу
