Двигатель Стирлинга

Слайд 1

Двигатель Стирлинга Работу выполнил: Ученик 9В класса, МАОУ СОШ №27, Жариков Андрей Руководитель: Учитель физики Ивлюшина Ирина Анатольевна

Слайд 2

Цель работы : Провести сравнительную характеристику с другими двигателями Выделить области применения Классифицировать виды Стирлингов Сделать выводы о перспективах их использования

Слайд 3

Задача Выяснить , перспективно ли развитие Двигателя Стирлинга.

Слайд 4

Двигатель Стирлинга - это машина, работающая по замкнутому термодинамическому циклу, в которой циклические процессы сжатия и расширения происходят при различных уровнях температур, а управление потоком рабочего тела осуществляется путем изменения его объема. Двигатель Стирлинга Схема и принцип действия двигателя Стирлинга: 1 — цилиндр; 2 — охлаждающая рубашка; 3 — рабочий поршень; 4 — вытеснитель; 5 — шток вытеснителя .

Слайд 5

Двигатель Стирлинга - это не паровой двигатель, но конечно на первый взгляд сходство есть. Главное отличие от паровой машины, в том, что в двигателе не используется пар. В нем нет золотников, парового котла, свечей, нет газораспределительного механизма . Чтобы началась работа, вам потребуется любой источник тепла, будь то солнце, сено, нефть, газ, дрова или ядерный реактор, подойдет все. И даже при подобной всеядности, КПД Стирлинга ни на шаг не уступает показаниям двигателя внутреннего сгорания. И это не последний плюс, Стирлинг двигатели – обратимы. То есть когда подводится тепловая энергия, получается механическая, раскручивается маховик двигателя и вырабатывается холод.

Слайд 6

Как рабочее тело в двигателе Стирлинга используется газ ,а не пар, как в паровых двигателях. Для роботы таких двигателей необходима разница температур . Принцип работы заключается в следующем, часть энергии двигателя расходуется на перемещение газа из зоны нагрева в зону охлаждения, при этом давление газа в системе изменяется и приводит в движение рабочий цилиндр.

Слайд 7

Типы соединения цилиндров: 1) альфа; 2) бета; 3) гамма. Классификация

Слайд 8

Преимущества «Всеядность» двигателя Простота конструкции Экономичность Экологичность

Слайд 9

Недостатки Громоздкость и материалоёмкость Тепло подводится не к рабочему телу Для быстрого изменения мощности двигателя используются способы, отличные от применяемых в двигателях внутреннего сгорания: изменение среднего давления рабочего тела в камерах, изменение фазного угла между рабочим поршнем и вытеснителем.

Слайд 10

Автомобильный двигатель Стирлинга Преимущества двигателя Стирлинга основываются прежде всего на непрерывном процессе горения, и эти преимущества следующие: 1.Малые уровни выброса вредных веществ. 2.Экономия топлива. 3. Низкий уровень шума. Эти преимущества делают двигатель Стирлинга весьма привлекательным, но необходимо проделать еще большую исследовательскую работу для надежности некоторых деталей, например, уплотнений жидкости. Когда стоимость и надежность двигателя станут такими же, как и у обычных двигателей, ожидается широкое распространение двигателей такого типа.

Слайд 11

Существует много областей применения для электрогенераторов малой мощности, способных работать автономно в отдаленных районах в течение длительного времени. Уровень их мощности колеблется от 5 Вт до 5 кВт, но особенный Интерес представляет диапазон от 200 до 500 Вт. Такие электрогенераторы требуются для многих целей, но в основном для снабжения электроэнергией систем навигации, таких как маяки и буи, автоматические метеостанции, а также для телеметрии и станций усиления связи. Электрогенераторы малой мощности с двигателем Стирлинга В качестве местного топлива для C тирлинг-генераторов может использоваться торф, измельченный уголь, сланцы, отходы сельского хозяйства и лесоперерабатывающей промышленности. Электрогенератор мощностью 200 Вт с двигателем Стирлинга воздушного охлаждения. Электрогенератор мощностью 700 Вт с двигателем Стирлинга.

Слайд 12

Использование двигателей Стирлинга для морских судов заслуживает внимания, поскольку легкодоступный источник охлаждения позволяет решить одну из главных трудностей, имеющуюся у автомобильных двигателей Стирлинга. Двигатели для морских судов Будущие возможные области применения двигателей Стирлинга фирмы «Филипс» мощностью около нескольких сотен киловатт как для военных, так и для гражданских целей намечаются всякий раз, когда используемые сейчас дизели становятся непригодными по уровню шума, вибрации и загрязнения воздуха. Однако производство таких двигателей маловероятно по причине большой стоимости их разработок и способности дизелестроительных фирм удовлетворять в настоящее время сравнительно небольшой спрос на эти двигатели.

Слайд 13

Солнечные Стирлинги были разработаны компанией Stirling Energy Systems , а учёные из лаборатории Сандия помогают их совершенствовать. Сам двигатель — замкнутая система, заполненная водородом, который и циркулирует в ней, нагреваясь и охлаждаясь. Изменение в его давлении двигает поршни, которые вращают вал, связанный с электрогенератором . Солнечные энергетические установки Каждая установка работает автоматически. Без вмешательства оператора или даже присутствия человека. Она запускается каждое утро на рассвете и работает в течение дня, отслеживая солнце и переходя «ко сну» на закате.

Слайд 14

Двигатель Стирлинга Двигатель внутреннего сгорания 1)Двигатель обладает простотой конструкции и не требует дополнительных систем и навесного оборудования (ГРМ, стартер, коробка передач). 1)Обязательное наличие КПП,ГРМ 2)Высокая дальность передвижения на одной заправке 2)Особенности устройства гарантируют длительный эксплуатационный ресурс: более ста тысяч часов непрерывной работы. 3)В цилиндрах двигателя не происходят процессы, которые могут оказать негативное воздействие на окружающую среду. 3)Высокое загрязнение окружающей среды 4)Материалоемкость конструкции. Охлаждение рабочего тела требует наличия радиаторов большого объема, что существенно увеличивает размеры и металлоемкость изготовления установки. 4)Простая конструкция 5)КПД 28-30% 5)КПД до 43,5%

Слайд 15

Как загрязняют планету автомобили с двигателями внутреннего сгорания? Количество токсичных компонентов (в г), образующееся при сгорании 1 кг топлива Загрязняющее вещество Бензин Дизельное топливо Оксид углерода 465 21 Углеводороды 23 4 Оксиды азота 15 18 Диоксид серы 2 8 Альдегиды 1 1 Сажа 1 5 Свинец 0,5 0 Всего 507,5 57

Слайд 16

Токсичные компоненты Содержание токсичных компонентов» мг/(л. с. с.) Двигатель Стирлинга Газовая турбина Дизель CO C χ H γ NO χ 0,1 —0,3 0,003—0,006 0 ,7 —0,02 2,0-3,6 0,036 0 ,7 —2 ,0 0,2 — 5,0 0 ,6 — 12,0 0 ,4 — 2,0 Сравнительная таблица

Слайд 17

Вывод Проведенные мной исследования показали , что двигатель Стирлинга имеет большие шансы на развитие. Из-за своей экологичности ,долгосрочности, способности работать на различных видах топлива и применения в различных сферах, а также если двигатель Стирлинга заменит двигатель внутреннего сгорания, то выбросы в атмосферу токсичных веществ уменьшатся в разы. Тем самым предотвратив множество заболеваний. Если мы хотим сохранить планету и быть здоровыми ,то должны развивать альтернативные источники энергии, в том числе и двигатель Стирлинга, который не плохо бы подошел для решения такой серьезной проблемы , как загрязнение окружающей среды.

Слайд 18

Спасибо за внимание!

Слайд 19

Список используемой литературы: http://renewable.com.ua/heat-machines/3-dvigatel-stirlinga.html http://stroy-technics.ru/article/avtomobilnyi-dvigatel-stirlinga http://www.perewosim.ru/auto/engine157.htm https://www.drive2.ru/c/2895880/ https://domolov.ru/moshhnyj-generator-700-vt-na-dvigatele-stirlinga.html http://www.bestreferat.ru/referat-83153.html http://www.membrana.ru/particle/2860