无意间看到并喜欢上了她——斯特林发动机

文章主要转载自http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=285296 ,等我有空动手做个斯特林发动机在写个原创~

我最喜欢的作品:

 

斯特林发动机的历史
1816年9月27日,罗伯特·斯特林向在苏格兰爱丁堡的大法官法庭申请了一项关于他开发的节能装置的专利。就职业而言,罗伯特·斯特林事实上是苏格兰教会的会长,并且他直到86岁高龄依旧在为大家提供服务。但是他在空闲时间于自己开设的工场内开发热机。罗德·开尔文在他的一些大学课堂上使用其中一种热机模型授课。

这种发动机是伦敦的牧师罗巴特 斯特林(Robert Stirling)于1816年发明的,所以命名为“斯特林发动机”(Stirling engine)。斯特林发动机是独特的热机,因为他们理论上的效率几乎等于理论最大效率,称为卡诺循环效率。斯特灵发动机是通过气体受热膨胀、遇冷压缩而产生动力的。这是一种外燃发动机,使燃料连续地燃烧,蒸发的膨胀氢气(或氦)作为动力气体使活塞运动,膨胀气体在冷气室冷却,反复地进行这样的循环过程。
外燃机是一种外燃的闭式循环往复活塞式热力发动机,有别于依靠燃料在发动机内部燃烧获得动力的内燃机。新型外燃机使用氢气作为工质,在四个封闭的气缸内充有一定容积的工质。气缸一端为热腔,另一端为冷腔。工质在低温冷腔中压缩,然后流到高温热腔中迅速加热,膨胀做功。燃料在气缸外的燃烧室内连续燃烧,通过加热器传给工质,工质不直接参与燃烧,也不更换。
由于外燃机避免了传统内燃机的震爆做功问题,从而实现了高效率、低噪音、低污染和低运行成本。外燃机可以燃烧各种可燃气体,如:天然气、沼气、石油气、氢气、煤气等,也可燃烧柴油、液化石油气等液体燃料,还可以燃烧木材,以及利用太阳能等。只要热腔达到700℃,设备即可做功运行,环境温度越低,外燃机最大的优点是出力和效率不受海拔高度影响,非常适合于高海拔地区使用。
但是,斯特林发动机还有许多问题要解决,例如膨胀室、压缩室、加热器、冷却室、再生器等的成本高,热量损失是内燃发动机的2-3倍等。所以,还不能成为大批量使用的发动机。

斯特林发动机动画演示
下面是一台2.670斯特林发动机的动画演示。

发动机内的气体是循环加热的(通过酒精灯)并且膨胀推动动力活塞(图中蓝色)向右运动。当动力活塞运动到最右边时,黄色连杆迫使松配合的红色活塞(在机器左半边内)将气体挤压到机器较冷的一边。在较冷一边的气体将热量散失到外界并且收缩,并把蓝色活塞拉向左边。气体在此转移,被挤压回发动机的较热区域,如此循环往复。

斯特灵发动机的气体循环也能反向,由温度差动而改变旋转的方向(并且可以提供致冷)。

比较直观的原理动画:

这里还有一本书:《斯特林发动机(引擎)原理与手工制作及组装》 http://www.doc88.com/p-39790055464.html
另一本书《动手自制斯特林发动机》 http://www.docin.com/p-32494767.html (我看到的时候已经打不开了。。。。
看完书,明白了原理,下面就应该看看实物了
磁控斯特林发动机:http://bbs.5imx.com/bbs/viewthread.php?tid=347798&extra=&page=1 (同样打不开)

精品欣赏:

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