|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
MODELOWANIE
Model silnika Stirlinga. Wskazówki dla modelarza
Katalog / Sprzęt do sterowania radiowego Silnik Stirlinga to silnik spalinowy, w którym energia cieplna jest dostarczana do płynu roboczego (w naszym przypadku do powietrza) z zewnątrz - przez ścianę cylindra. Jego zasada działania opiera się na dobrze znanym prawie fizycznym - rozszerzaniu i kurczeniu powietrza podczas ogrzewania i chłodzenia. Dlatego Stirling jest również nazywany silnikiem powietrzno-termicznym. Aby zrozumieć działanie silnika, który Stirling opracował w 1816 r., Pomoże nam model opisany w książce S. Baranowa „Working Models of Thermal Engines” (opublikowanej w 1936 r.). Najpierw o tym, jak działa model Stirlinga. Składa się z czterech głównych części: dwóch połączonych ze sobą cylindrów - wymiennika ciepła 6 i roboczego 3, komory grzewczej - nazwijmy to palenisko 4 - oraz zbiornika zimnej wody (nie jest pokazany na schematach I-III, patrz widok silnika).
W górnej części cylindra wymiany ciepła 6 hermetycznie wlutowana jest komora 7 na wodę. Jego zadaniem jest schłodzenie ogrzanego powietrza. Przez tę komorę przechodzi tłoczysko-wypornik 5. Wypieracz jest zainstalowany w cylindrze 6 ze szczeliną, bez dotykania ścian. Przeciwnie, tłok roboczy 2 jest ciasno dopasowany do cylindra 3 i porusza się wzdłuż niego praktycznie bez szczeliny. Pomiędzy sobą wypornik 5 i tłok roboczy 2 są połączone mechanizmem korbowym, a korba i mimośrod są zainstalowane względem siebie z przesunięciem fazowym o 90°. Cylindry są połączone rurką, dzięki czemu powietrze może łatwo przechodzić z wymiennika ciepła do cylindra roboczego i odwrotnie. Mechanizm korbowy składa się z korby z korbowodem i osią (węzeł 8), mimośrodu 1 i koła zamachowego 9. Średnica koła zamachowego wynosi 80 mm, a odległość od osi do mimośrodowego sworznia wynosi 14 mm. Załóżmy więc, że włożyliśmy lampę spirytusową do paleniska 4 i zaczęliśmy nagrzewać dno cylindra 6. Po chwili powietrze pod tłokiem wypornika nagrzeje się (a tym samym rozszerzy) i popędzi do góry (przypomnijmy: jest szczelina między pływakiem a ścianą cylindra). Przesuńmy koło zamachowe 9 z martwego punktu, a tłoczek 5 zacznie się podnosić, przemieszczając zimne powietrze z góry na dół. Powoli zacznie się poruszać również tłok roboczy 2. Zimne powietrze stykające się z gorącym dnem cylindra 6 nagrzeje się, ciśnienie wzrośnie, a powietrze przejdzie przez rurkę do cylindra roboczego 3. Tłok 2 rozpocznie swój skok roboczy pod jego wpływem. Tłok porusza się w górę, aw międzyczasie wypornik zaczął już opadać, ponieważ, jak już wspomniano, ich fazy są przesunięte o 90°. Tłok zajął górne położenie i pod wpływem bezwładności koła zamachowego 9 zaczyna opadać, wypierając zużyte powietrze, które utraciło swoje pierwotne ciepło, do cylindra 6. Znajdując się w górnej części cylindra wymiany ciepła, ochładza się jeszcze bardziej i zmniejsza swoją objętość. Pływak, podczas odwrotnego skoku tłoka roboczego, ponownie zaczyna się podnosić i ponownie destyluje zimne powietrze z góry na dół. W kontakcie z gorącym dnem cylindra 6 zimne powietrze nagrzewa się, rozszerza i cykl się powtarza. Najważniejsze w działaniu takiego silnika jest chłodzenie powietrzem. W naszym modelu odbywa się to za pomocą wody pochodzącej ze zbiornika zamontowanego obok silnika. Gdy tylko woda w komorze 7 zostanie podgrzana gorącym powietrzem, pędzi w górę rury i wchodzi do zbiornika. A na jego miejscu już przez dolną rurę ze zbiornika wypływa zimna woda. W fizyce zjawisko to nazywa się konwekcją termiczną. Teraz o tym, jak zrobić model silnika.
Oba cylindry 3 i 6, palenisko 4 najłatwiej lutować z cyny. Najpierw wytnij półfabrykat na cylinder 6 (jego szerokość wynosi około 223 mm), wywierć w nim otwory o średnicy 4,2 mm na oś, a następnie wygnij go na okrągłym półfabrykacie. Przylutuj cylinder. Od zewnętrznych stron jej uszu przylutowane są tulejki o średnicy wewnętrznej co najmniej 4,2 mm - pełnią rolę łożysk. Następnie przejdź do produkcji komory wodnej 7. Zgodnie ze średnicą powstałego cylindra wytnij dwa koła z puszki. W środku wywierć otwory na rurkę o średnicy wewnętrznej około 3 mm (jej długość wynosi 32 mm). Przylutuj rurkę do kół, aby odległość między nimi wynosiła 30 mm. Napraw powstałą część, lutując wewnątrz cylindra, odchodząc od jego dolnej krawędzi o 35 mm. Postaraj się wykonać tę czynność jak najdokładniej, komora 7 musi być szczelna, a woda nie może przedostawać się przez ściany. Pływak 5 jest złożony z lekkiego drewnianego cylindra, którego średnica jest o około 2,5 mm mniejsza od wewnętrznej średnicy cylindra 6 (jego wysokość dobierana jest doświadczalnie) oraz pręta wykonanego ze szprychy o średnicy 2,8 mm. Przykryj cylinder blaszanymi kółkami po obu stronach. Wywierć otwór w środku cylindra zgodnie ze średnicą pręta i mocno włóż w niego pręt. Aby nie wyskoczył z ogrzewania, przylutuj go do blaszanych kółek. Pręt musi poruszać się swobodnie wzdłuż rury komory 7, bez nadmiernego tarcia. Wywierć otwór na sworzeń korbowodu w górnej części trzpienia. Zwróć szczególną uwagę na cylinder 3 i tłok 2. Od ich jakości zależy działanie całego modelu. Cylinder można wykonać z kawałka miedzianej rurki o długości 40 mm i średnicy 18-20 mm, lutując go od dołu mosiężnym kółkiem. W gotowym cylindrze nie zapomnij wywiercić otworu, aby połączyć go z dużym cylindrem. na tokarce. Tłoczysko jest zamocowane obrotowo w górnej części tłoka. Przedmiot obrabiany pieca 4 należy również wygiąć na okrągłym półfabrykacie, uprzednio wykonując w nim otwory na powietrze i śruby mocujące. Pożądane jest wlutowanie go bezpośrednio na gotowy cylinder 6. Teraz należy złożyć model: przylutować cylinder 3, dopasować do niego tłok 2, wlutować rurkę do cylindrów, aby się ze sobą komunikowały, zamontować mechanizm korbowy, przylutować spód cylindra 6. Zainstaluj gotową obudowę silnika na piecu 4 i przymocuj przez lutowanie. Zbiornik wody chłodzącej to blaszana puszka z rurkami przylutowanymi na dole i na górze, na które nałożone są gumowe wężyki. Zbiornik jest zamocowany obok silnika na drewnianym stojaku. Podsumowując, zauważamy, że silnik Stirlinga działa na takim zjawisku fizycznym: praca wykonywana przez gorące powietrze podczas rozprężania jest większa niż praca, którą należy poświęcić na jego sprężenie. Dlatego spróbuj lepiej debugować kinematykę modelu, aby zminimalizować tarcie w ruchomych węzłach. Kilka słów o nowoczesnych stirlingach. Silniki spalinowe są budowane nawet teraz i pod pewnymi względami wyprzedzają inne silniki. Dziś nie są już tak masywne jak w ubiegłym stuleciu. Jako płyn roboczy wykorzystują lekki gaz: hel lub wodór (Robert Stirling używał powietrza). Na pracę nowoczesnego stirlinga nie ma wpływu środowisko zewnętrzne: gaz pompowany do naczynia ciśnieniowego znajduje się w zamkniętej objętości. Dlatego nowoczesnych stirlingów można używać niemal wszędzie: w wodzie, pod ziemią, a także w przestrzeni kosmicznej, czyli tam, gdzie konwencjonalne silniki nie mogą działać. Autor: V. Gorstkov
▪ Model kabla sterującego kołyskowym
Udowodniono istnienie reguły entropii dla splątania kwantowego
09.05.2024 Mini klimatyzator Sony Reon Pocket 5
09.05.2024 Energia z kosmosu dla Starship
08.05.2024
▪ Niesamowite właściwości winogron w kuchence mikrofalowej ▪ Na Księżycu odkryto nowy rodzaj gleby ▪ Pierwszy okręt wojenny wykonany z plastiku
▪ sekcja serwisu Podstawy bezpiecznego życia (OBZhD). Wybór artykułów ▪ artykuł Próba miraży. Popularne wyrażenie ▪ Dlaczego południk zerowy jest również nazywany południkiem Greenwich? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Mistrz manicure. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy ▪ artykuł Programowanie układów pamięci FLASH. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki ▪ artykuł Sztuczka matematyczna z notatnikiem. Sekret ostrości
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Polecamy ciekawe artykuły Sekcja 
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony