| | Новая тема | Ответить | | | Поиск в теме | Версия для печати | |
| Описание: Форум о двигателе имени Стирлинга. Как сделать, чертежи, описания. |
Батон Стирлинг Моторс inc. Главный конструктор Откуда: ХМАО Покинул форум |
  |
   |
| Токарь, с которым я сотрудничаю, ушёл в отпуск, так что до середины сентября мне сообщить нечего. А в октябре я в отпуск... Но я предупреждал, что счёт идёт на годы...Урывками, не в ущерб основному производству. | |
| Гость Прекратил участие в работе форума |
| |
|
| Добрый день. Хочу предложить к рассмотрению ещё один вариант Стирлинга. Хотя возможно это не совсем Стирлинг, а что-то среднее между Стирлингом и Ерексоном. Поршень вытеснитель такой же, как в двигателе Била, а вместо рабочего поршня роторный двигатель или турбина. Изначально вытеснитель должен находится в среднем положении (предположим при помощи пружины или магнита). При нагреве горячей части цилиндра давление в цилиндре увеличивается и перемещает вытеснитель вправо (как в двигателе Била) перегоняя рабочий газ на нагрев. Далее газ двигается через турбину в буферную область, выравнивая давление. Когда давление сравняется вытеснитель под действием пружины или магнита возвращается в исходное положение, перегоняя часть газа в холодную область цилиндра. Давление в цилиндре при этом начнёт падать, что вызовет движение вытеснителя влево и за ним поток газа через турбину назад в цилиндр. При выравнивании давления вытеснитель возвращается в исходное положение и всё повторяется. Для создания движения газа через турбину в одном направлении перед турбиной стоит клапанный мост (аналог диодного моста). Если делать атмосферный вариант буфер не нужен, его заменит атмосфера. При варианте с давлением уплотнение на валу турбины желательно торцевое (например, с насоса водяного охлаждения автомобиля). Одно из достоинств данного варианта возможность свободного расположения турбины относительно цилиндра. И на мой взгляд прост в настройке. Прикреплено изображение (Нажмите для увеличения)  (Отредактировано автором: 10 Августа, 2009 - 19:19:15) |
|
| Гость Прекратил участие в работе форума |
| |
|
| А почему один ротор не оставить ,да и клапанный мост это что то неверится . Иначе просто закольцованная труба , с клапанным мостом и врезанным в неё любым гидромотором .Рабочее тело- масло (Добавление) Да и вход выход на роторе как то не так нарисован ,так работать не будет |
|
| Гость Прекратил участие в работе форума |
| |
||||
|
Цитата:
Вариант с ротором интересен но есть свои минусы. Если делать с газом то размеры корпуса должны немаленькие, а значить и размер пластин и трение. При варианте с фазовым переходом рабочего тела малая площадь нагрева и охлаждения да и регенератор поставить проблема. Цитата:
Тоже интересный вариант, но жидкие поршня разогнать проблема. Да и колебания больших обьёмов жидкости в сообщающихся сосудах тоже попробовать надо. Цитата:
Это только идея а не подробный чертёж, в следующий раз постараюсь рисовать подробнее. По поводу моста его может и не быть если скажем турбина работает при переменном потоке рабочего тела. В моём варианте большой цилиндр с вытеснителем (та же бочка) и не большой пневмодвигатель. (Отредактировано автором: 12 Августа, 2009 - 21:39:25) |
||||
| Гость Прекратил участие в работе форума |
| |
||||
|
Цитата:
Вобщето я книжек начитался ,помните Фаэты помоему называется . Там есть про древних шумеров , так вот там описывался двигатель ,под которым горит огонь и ртуть бегает по кругу . Сначало я придумывал под ртуть , а сейчас на фазовом переходе остановился .Тут как раз размер думаю увеличить . Трение увеличется ,но и кипение тоже не слабый аргумент . Цитата:
Я думаю проблема как раз в клапанах будет. А жидкость можно заменить на тот же фазовый переход. Цитата:
Это не ко мне ,Между посидением и полежанием вообще ничего не успеваю 
|
||||
| Гость Прекратил участие в работе форума |
| |
|
| Ещё один недостаток роторного варианта в том что при нагревании рабочего тела ротор будет его охлаждать, а при охлаждении будет нагревать. В общем нехорошо это. Придётся делать ротор из теплоизолирующих материалов для уменьшения теплоёмкости ротора. Именно для этого вытеснители делают как можно длиннее. (Отредактировано автором: 14 Августа, 2009 - 21:52:40) |
|
| Гость Прекратил участие в работе форума |
| |
||
|
Цитата:
О, спасибо, это упустил . (Отредактировано автором: 15 Августа, 2009 - 12:06:02) |
||
| Гость Прекратил участие в работе форума |
| |
|
| Привет всем! С большим интересом прочитал всю тему, ибо сам давно уже интересуюсь созданием самопального Стирлинга. Давно- это два года назад чертёж рисовать начал. А воплощение в металле- дело долгое, как сказал Батон- на пятилетку. С металлом, собстнно, только начал. А загорелся я этой идеей после прочтения статьи Скурьята, кот. упоминалась здесь выше. Заразил он меня своим энтузиазмом  .Вот проект моего движка в 3D Max: Прикреплено изображение (Нажмите для увеличения)  |
|
Константин    Основоположник Откуда: деревня в рег.№33 Покинул форум |
 |
|
| Действительно... Чегой то мы все тут на кривошипах и металле заклинились. А ведь есть и зубчатые ременные передачи! С ними то приводы гораздо проще сделать. В любом старом принтере их полно. |
|
| Гость Прекратил участие в работе форума |
| |
|
У меня то, на самом деле, кривошипы есть (вернее, предполагаются). Ремень- это привод вентиляторов, вещь необязательная, но желательна для лучшей работы.Константин, я не совсем понял, как можно использовать ремень вместо кривошипа? Для привода вытеснителя? Но ведь надо же чем-то преобразовывать вращательное движение в возвратно-поступательное и наоборот? |
|
| Константин Основоположник Откуда: деревня в рег.№33 Покинул форум |
| |
|
|
|
All-ex пишет:
Это в классическом варианте, над которым народ уже 200 лет бьется и ничего никак не добьется.... А если вытеснитель - скажем, полуцилиндр, а зона нагрева на одном боку цилиндра, а охлаждения - на другом... А рабочий "поршень" - как в двигателе Ванкеля... Катающийся эллипсоид... Ну или типа того... Тогда мы уходим от кривошипов и т.п. И имеем чистое вращательное движение... |
||
| Гость Прекратил участие в работе форума |
| |
|
| Действительно, слышал раньше про схему с вращающимся вытеснителем, но забыл как-то. Но в такой схеме тоже есть свои трудности. Например- размещение регенератора между горячей и холодной зоной ( в данном случае, по-моему, это невозможно ). Из-за этого данная конструкция будет иметь более низкий КПД. Да и ротор по типу Ванкеля для самопального движка сложноват как-то. А вообще, мне кажется, что поршней и кривошипов нечего бояться- эта конструкция проверена временем и хорошо отработана на серийных машинах. К тому же она достаточно проста, а её износоустойчивость доведена до довольно высокого уровня. А для Ванкеля, насколько мне известно, износ- камень преткновения. (Добавление) Забыл ещё сказать про теплоизоляцию между горячей и холодной зоной цилиндра с вращающимся вытеснителем. В принципе, это решаемо, но сложнее, чем в обычных схемах ( бета и гамма ), с продольным разделением цилиндра на гор. и хол. зоны. Достоинство предложеной Вами, Константин, схемы- простота, но КПД её будет низок. А при попытке решить эти проблемы эта простота потеряется- не лучше ли тогда классические схемы Стирлингов? |
|
| Константин Основоположник Откуда: деревня в рег.№33 Покинул форум |
| |
|
|
|
All-ex пишет:
 Не лучше...У Стирлингов вообще нет никакой перспективы... особенно у класических. Их кпд ниже паровоза... Единственное достоинство - любое топливо... Как результат - лишь бы хоть как то заработал.. Но поскольку топливо может быть бросовым, то оценивать КПД по Карно - не корректно... Надо КПД считать по "выхлоп (полезная мощность) / цена топлива".... Тут у Стирлингов есть какие то перспективы. |
||
| Гость Прекратил участие в работе форума |
| |
|
| Насчёт КПД "ниже паровоза"- не согласен. У классических воздушных стирлингов с невысоким давлением он около 10% ( ). У движка того же Скурьята- по-моему 12% (точно не помню, статьи нет рядом). Не густо, конечно, но до таких показателей едва дотягивают лучшие паровозы. 10-12% для них- предел. У стирлингов другой недостаток- низкая удельная мощность. Иными словами- они тяжёлые и слабые. Если у паровой машины мощность зависит не столько от раб. объёма цилиндров, сколько от производительности котла, то у стирлингов через показатель раб. объёма не перепрыгнешь. Насчёт использования бросового топлива- полностью согласен. Перспективы стирлингов- в дешевизне эксплуатации засчёт: 1. дешёвое топливо 2. более полное его сгорание, чем в ДВС 3. редко надо менять масло 4. переносимость к перегрузкам- за счёт этого меньшая потребная мощность, по сравнению с ДВС (для частных случаев, особенно для малых мощностей- как в случае с газонокосилкой Скурьята). + экологичность (если, конечно, палить газ или древесные опилки, а не пластиковые бутылки  ). |
|
| Гость Прекратил участие в работе форума |
| |
|
| Исчо насчёт КПД. Только что просматривал свои материалы по стирлингам, искал- где же я встречал цифру 10% ? Что-то практически нигде конкретные величины не указываются. Вот, разве что, какой-то немецкий движок: (Добавление) КПД его 22%- по-моему очень даже неплохо. Мощность 350-500 Ватт, размеры- 60х35х30 см, масса- 20кг, давление раб. тела (я так понял, воздух)- 10 атм. Быстро просмотрел Уокера- конкретных цифр очень мало. Но в графиках, где есть КПД, в т. ч. от Филлипс, величины идут от 20% и выше. И даже для довольно примитивного гибридного двигателя ( здесь: гибр.- это двигатель Била+ кривошип) , воздух несколько атмосфер, ожидается КПД в20%. Прикреплено изображение  |
|
| Гость Прекратил участие в работе форума |
| |
|
| Господа! Смотрю обновления темы регулярно. Но после достижений батона ( пока нечего написать. К теории. Стирлинги без регенератора и на атмосферном давлении дают не более 10-12% КПД - в лучшем случае (Уокер). Приведенное выше фото двигателя - мало того, что имеет 10 атм. без нагрева, так и еще регенератор имеет (не "от балды", а расчитанный). Про вварку теплообменных трубок в "головку" я вообще молчу... Константин всех и вся призывает к максимальной простоте конструкции. Давайте будем придерживаться этого принципа. По поводу роторных Стирлингов: там можно соорудить теплообменник. Но общий объем цилиндра, где вращается ротор, нужно делить на 6 секций. Три - пустые, три - под нагреватель, регенератор и холодильник. Нагреватель, регенератор и холодильник - многопластинчатые с подводом теплоносителя через трубу, на которую эти пластины нанизаны. Стенки цилиндра греть не эффективно! Во всех малоразмерных моделях роторных Стирлингов частота оборотов в 2.5 - 3 раза ниже двухцилиндровых вариантов. Это следствие прямой теплопотери через цилиндр, в котором вращается ротор.  (Отредактировано автором: 31 Августа, 2009 - 22:49:45) |
|
| Батон Стирлинг Моторс inc. Главный конструктор Откуда: ХМАО Покинул форум |
| |
|
| http://www.sunpower.comS/index.php?pg=25 Кусал локти и зеленел от зависти. Есть и довольно подробные схемы. Всё можно сделать на настольном станке (Wellad?) Но у свободнопоршневого двигателя нет зрелищности, нет прозрачной стенки за которой масло брызжет и шатуны летают. (Отредактировано автором: 01 Сентября, 2009 - 05:36:45) |
|
| Гость Прекратил участие в работе форума |
| |
|||
|
Lem пишет:
Если этот движок такой удачный (судя по приведённым характеристикам), то почему мы его до сих пор не можем купить? Незачем было бы ерундой страдать .Lem пишет:
Небольшое отступление: я начал проектировать свой двиг. ещё до того, как нашёл этот форум, и мне казалось, что ход моих мыслей настолько прост и очевиден, что мои решения будут мало отличаться от решений других проектировщиков-самодельщиков. Но попав сюда я убедился в обратном. Столько людей предлагают свои конструкции, и у всех разные идеи и подход к этому вопросу. К слову о простоте: мой подход- это простота, но не максимальная, а такая, кот. не в ущерб мощности и КПД. Я считаю, что такие простые ( если не сказать, примитивные) конструкции, как дв. Била, или с вращ. вытеснителем, и т.п. приносят в жертву именно эти показатели. (Добавление) Моя конструкция- это классический гамма-стирлинг с КШМ, раб. пространство и картер обязательно под давлением (3-5 атм.)- с накачкой от автомобильного насоса (ориентация на массового потребителя ). Придумал также способ повысить мощность (теоретически, теперь ждёт практической проверки). Максимальное использование готовых частей. Правда, "максимально"- это всего лишь коленвал с шатуном и поршнем от "Ижака" и коренные подшипники. Остальное приходится делать по индивидуальному образцу.
|
|||
| Гость Прекратил участие в работе форума |
| |
|
| Конструкция двигателя - револьверный Рини с косой шайбой. Регенератор - "слоеный пирог" из медной фольги и теплоизолятора, через который идут полированые сквозные каналы. Подскажите пожалуйста материал для теплоизолятора. (Отредактировано автором: 01 Сентября, 2009 - 20:48:22) |
|
| Гость Прекратил участие в работе форума |
| |
|
| Лично мне, Volt, трудно ответить на ваш вопрос. Обычно регенераторы делают просто из металлической сетки. Или я, например, хочу сделать его из тоненьких пластинок нержавейки с промежутками между ними- как радиатор советского кондиционера ( маячит на работе перед глазами, мысли всякие полезные навевает ). Я, вот, и сам хочу пару вопросов задать: 1. Из какого материала можно сделать вытеснитель гамма-стирлинга? Я хочу сделать из дерева, с породой ещё не определился. Может есть какие материалы получше? 2. ( Самый волнующий ): из какого металла сделать горячий цилиндр? У обычной стали теплопроводность хорошая, но боюсь, что может прогореть. Нержавейка- можно подобрать жаростойкую, но у неё теплопроводность примерно на треть ниже, чем у "ржавейки", значит на треть меньше будет теплопоток, идущий в двигатель. Алюминий или бронза- однозначно не подходят, т.к. масштаб не игрушечный, дорогие материалы. |
|
| Гость Прекратил участие в работе форума |
| |
|
| All-ex Вытеснитель лучше всего из нержавки (как у Батона). Дерево, скорее всего, прогорит. Теплообменный цилиндр можно делать как из "чернины" так и из нержавейки. Как говориться - "хозяин - барин". У меня теплообменные цилиндры из "ржавейки" будут (50-литровый баллон из-под газа). В конечном счете выбор материала скажется на долговечности и на количестве рабочего тела (давление рабочего тела в холодном двигателе). |
|
| Гость Прекратил участие в работе форума |
| |
|
| 2All-ex: Горячий цилиндр необязательно весь делать из материала хорошей теплопроводности. Даже нежелательно, ибо тогда неминуема утечка тепла в другие части двигателя. Достаточно сделать из бронзы только нагревательную головку, а остальной цилиндр - из нержавейки или чернины. | |
| Гость Прекратил участие в работе форума |
| |
|
| Спасибо за ответы. Но вытеснитель, всё-таки, прийдётся делать из дерева, или чего-то похожего. Он у меня усложнённой формы, поэтому его желательно изготовить обработкой из цельного куска сравнительно лёгкого материала. Кроить его из листовой нержавейки со сваркой- слишком сложно получается, да и не должно его сминать давлением- значит стенки толще и тяжелее будет. Думаю разузнать о дубе, как о материале- слышал, он плохо горит. Вообще, спрашивая о материале вытеснителя, я думал, может есть какие-нить термостойкие пластики, или другие подобные теплоизоляционные материалы? | |
| Гость Прекратил участие в работе форума |
| |
||
|
Цитата:
Термостойкий пластик это фторопласт ,дороговат моленько .Но достать можно ,кстати и почти не стирается от трения. Температуру держит 360 градусов . Им сковородки антипригарные покрывают иногда |
||
| Гость Прекратил участие в работе форума |
| |
|
| Дерево придется грамотно сушить чтоб не растрескалось. Или зажимать бандажами. | |
| Гость Прекратил участие в работе форума |
| |
|||
|
All-ex пишет:
Ведь нагреть надо до максимально возможной температуры на данном топливе. Дерево просто сгорит, а перед этим выделит газы. All-ex пишет:
Нержавейка наиболее подходит. Если есть возможность, керамика. |
|||
| Батон Стирлинг Моторс inc. Главный конструктор Откуда: ХМАО Покинул форум |
| |
|
|
|
All-ex пишет:
Рекомендую ознакомиться. Нажмите для увеличения 
|
||
| Гость Прекратил участие в работе форума |
| |
|
| Батон Спасибо! Это избавление от проблемы выбора материала теплообменного цилиндра. Если я правильно все понял - нержавка - самый правильный выбор. Плюем на ее теплопроводность, поскольку пламя-стенка и стенка-рабочее тело в двигателе дадут львиную долю термического сопротивления. Отсюда вывод - делать максимальную площадь контакта теплообменного цилиндра с пламенем и рабочим телом. Но Вы об этом уже говорили. Во истину - век живи-век учись! Очень полезная инфа! Еще раз спасибо!!!  |
|