Двигатель Эриксона

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

В противофазе лучше делать стирлингг, в принципе для двигателя возможно использовать рядный двухцилиндровый аммиачный компрессор, и это относительно доступно.

Для двигателей с внешним нагревом отходы деревопереработки самое лучшие топливо, а кизяк смешанный с опилками и высушенный местами используют для отопления, и дым не имеет специфического запаха

Это под Москвой дом был с дизельным генератором.

 

Позвольте и мне свои пять копеек вставить. Рассуждая о Стирлинга-Эриксонах, паровых машинах, и вообще о двигателях внешнего сгорания, мы упускаем из внимания одну вещь- Вся суть этих двигателей сводится к тому что с одной стороны нагревается, а с другой- охлаждается. То есть- с одной стороны подводится тепловая энергия, она перетекая на другой конец частично тратится на совершение работы и вытекает из двигателя. Подводится тепла всегда БОЛЬШЕ чем отводится. Разница между подведенным и отведенным теплом- это и есть КПД двигателя. Идеальный тепловой двигатель- это когда один конец греешь- и на этом все. И ничего нигде охлаждать не надо В этом случае 100 процентов тепловой энергии тратится на производство работы, и КПД такого двигателя-100 процентов. Чтобы добиться высокого КПД в реальности, нужно энергию "закольцевать", тобто отводимое тепло максимально использовать для нагрева того что нужно нагревать. Всякие экономайзеры в паровых двигателях для этого и служили. Но фазовый переход стал непреодолимым препятствием. Чтоб его избежать нужно в качестве рабочего тела использовать воздух. В принципе думаю можно сделать (причем самому) двигатель с реальным КПД около 70 процентов (трения в деталях никуда ж не денется, и частичные потери неизбежны, и полного зациклевания- тоже не добиться). Но мои расчеты показывают что хрень получится маломощная, чертовски громоздкая и металлоемкая (а значит и дорогая), по технологичности для самодельщика приемлемая, но все равно лютый геморрой. И жутко неудобная в работе. Ооооочень узкий диапазон мощности и точное соответствие нагрузки с подводимым теплом. Надо ли такой вообще- фиг его знает. Были бы деньги лишние и время- ну, может быть и попробовал сделать и посмотреть что получится и на что будет похоже) Может быть, когда нибудь, я этим и займусь. Может быть

 

Точнее- не узкие диапазон мощности, а узкий диапазон в котором мощность подводимого тепла может несоотвествовать нагрузке

 

У стирлинга оптимальный сдвиг фаз 90 градусов, а я г-рю о двух эриксонах.

 

да тама тоже температура коры планеты в основном сильно вышее -20..0. только очень тонкий верхний слой меньше метра в толщину мож до чуть ниже 0 остывает иногда.

 

Это слишком узко, если на время забыть о всяких там альфабетогаммах, в которых газ перпихивается из цилиндра в цилиндр, то правильнее брать два ИЗОЛИРОВАННЫХ одинаковых цилиндра с поршнями в ПРОТИВОФАЗЕ, то есть 180*, рядные аммиачные компрессоры подходят

 

Называется "стирлинг".
"Всё украдено до нас"(эрфическое народное)

 

Нет. Стирлинг зациклить не получится. Во вторых- если в качестве игрушки он работает, то в качестве реального механизма- единицы, громоздкие, с очень малой мощностью и низким КПД. Достаточно много фирм пытается производить Стирлинги по серьезному, и нихрена они спросом не пользуются. Вы их в магазинах часто видите? Гелий в качестве рабочего тела, давление 200 атм (ну прям любой запросто в гараже склепать сможет) и КПД на уровне последних паровозов. Нафига такое счстье? А какой КПД получится у самопала -1-2 процента? Оно стоит того геморроя чтоб его делать? В таком случае лучше уж давно проверенную и отработанную паровую машину колхозить

 

Вообще, были успешные реализации Стирлинга, даже авто на них ездили.
https://mashintop.ru/articles.php?id=3240
Сейчас у нас вроде собираются пускать в производство разработку Юрия Лукьянова

 

Точнее сказать, не успешные, а рабочие, успех-то их никогда не ждал

 

И все же самопальный стьирлинг проще сделать чем эриксон, по двум причинам -
1 не надо будет придумывать как делать клапана
2 можно использовать готовые компрессоры для двигателя
на крайняк можно просто увеличить детскую модельку стирлинга (из консервной банки традиционной схемы с разворотом цилиндров на 90*) до размеров бочки

 

На самом деле не все так просто в Стирлингах - чем больше объем тем хуже конвекция, теплопередача рабочему газу, также возрастают требования к прочности, толщине стенок. Стирлинг наоборот лучше делать составной из множества небольших цилиндров, многогоршковый т. ск. Например я представляю так: множество небольших поршней закрепленных на одной платформе и шатун прикрепленный к центру этой платформы. "Гршки" также на одной платформе - остается вопрос равномерного нагрева/охлаждения этой платформы.
Стоти отметить такую интересную вполне рабочую реализацию (альфа) - здесь нагрев и охлаждение идет вне рабочих цилиндров.

 

Есть еще гаммы. Там манипуляции с Т газа тоже вне рабочего цилиндра. На малых дельтах Т как рах гаммы предпочтительнее.
Гелий нынче, кстати, не проблема. Воздушные шарики как-то же надувают, в эпических количествах на каждую свадьбу.ё

 

Он сваливать любит. через любые уплотнения.

 

А вот цитаты древней книжки.

Дурное использование въ паровой машине теплоты пара послужило причиной стремления заменить пары воды другим-посредствующим рабочим теломъ.
Когда посредствующим телом служитъ нагретый воздухъ, машины называются воздушными.

Очень часто последнее название распространяется на машины, въ которых посредствующем телом служат продукты горения, причем горение топлива происходит вне цилиндра машины.

Въ Том случае, когда въ воздушной машин посредствующее тело получает тепло от внешней топки черезъ стенки сосуда, въ котором оно заключено, воздушная машины называются машинами съ наружнымъ сгораниемъ,

въ отличие отъ машинъ, въ которыхъ посредствующимъ теломъ служат продукты горЪжя, причемъ горение происходит внЪ цилиндра машины *).

Сущность действия воздушной машины съ наружнымъ сго-раниемъ
заключается въ томъ, что заключенный въ специальномъ сосуде воздух нагреваютъ—причемъ вмъстъ съ температурой повышается и его давленье — и переводят затемъ его подъ поршень цилиндра машины, гдe онъ расширяясь производить работу.

Отработавший въ цилиндре воздухъ проталкивается обратно въ сосудъ, гдъ происходить его нагръвание, причемъ по пути туда онъ предварительно охлаждается и, нагревшись затемъ, вновь поступает подъ поршень цилиндра и т. д.

Доказано, что объемъ всякаго газа, при повышении или понижении его температуры на 1° Ц., увеличивается или уменьшается на 1/273 часть своего объема.

Такимъ образомъ, если температура газа понизилась, напр., на 2° Ц., объемъ его 2 уменьшится на 2/273 - первоначального объема;

при понижении температуры на 10° Ц., объем уменьшится на 10/273 — первоначального объема;
при уменьшении на 273° (отъ 0° Ц.), объем газа должен уменьшиться на 273/273 своего объема,
т. е. объемъ его станет равным нулю. Это состояние называют абсолютным нулем.

Ну а Если говорятъ, что абсолютная температура тела равна 450°, это значитъ, что температура его въ градусахъ Цельсия равна 450-273=177°;
въ томъ же случай, когда температура тъла выражена въ градусахъ Цельсия, то, чтобы узнать его абсолютную температуру, нужно къ числу градусовъ прибавить 273; такъ напр., если температура гела = 20° Ц., то абсолютная температура его = 20 + 273 = 293°. *

Т. е. если давление некоторого объема газа нужно увеличить, напр., въ 2 раза, то нужно нагреть его настолько, чтобы абсолютная температура его стала въ 2 раза больше; для того, чтобы давление его увеличилось въ 3 раза, нужно абсолютную температуру его повысить въ 3 раза и т. д.

Положим, что температура некоторого объема воздуха при атмосферном давление 15° Ц., и нужно давленье его увеличить въ 2 раза, т. е. поднять до 2 атмосферъ.

Такъ какъ абсолютная температура этого воздуха равна 15+273 = 288°, то, чтобы давленье его увеличить въ 2 раза, нужно нагръть его настолько, чтобы абсолютная температура его повысилась до 288 * 2 = 576°,
что въ градусахъ Цельсия будетъ 576 — 273=303°;

для того, чтобы повысить давленье воздуха до 3 атмосфер, т. е. увеличить давленье его въ три раза, нужно нагреть его настолько, чтобы абсолютная температура его поднялась до 288 * 3 = 864°,
что въ градусахъ Цельсия составить 864 — 273 =591°;

чтобы повысить давление до 4 атмосферъ, нужно, чтобы абсолютная температура повысилась до 288 * 4 = 1152°, а въ градусахъ Цельсия до 1152 — 273 = 779° и т. д.

Изъ вышесказанного следует, что для получения нагръваниемъ даже среднихъ давлений, температура воздуха должна быть повышена до высокой степени;
между тем, пригодных материалов, которые можно было бы применять для постройки машины для таких высоких температуръ, нътъ;
существующие всё быстро перегораютъ;

Кромъ того, въ виду того, что передача теплоты воздуху черезъ стенки сосуда, въ которомъ онъ заключенъ, очень плоха, размеры сосуда, въ котором происходить нагревание воздуха, должны быть очень велики.

Такимъ образомъ, хотя воздухъ, какъ и всяко другой газъ, имеет перед парами воды преимущество, заключающееся въ томъ, что почти всю теплоту его можно использовать на полезную механическую работу (такъ какъ отработавший воздухъ не уноситъ въ скрытомъ видъ теплоты),
однако, въ виду указанных неудобствъ, возникающихъ при нагреве воздуха, практическое значение воздушных машинъ ничтожно, тем более, что мощность такихъ машинъ можетъ быть лишь незначительна
Чтобы уменьшить размеры такихъ машин, применяли сжатый воздухъ; однако, вышеуказанныхъ недостатковъ это, понятно, устранить не можетъ.

Среднее давленье рабочего воздуха воздушной машины Робинзона равняется атмосферному.
Отсутствие сжатия ограничивает мощность машины и ея коэффициент полезного действия.
Мощность машины около 1/2 лош. сил.

Машины работающие газами горения топлива

Чтобы устранить необходимость сильного перегрева воздуха, для получения необходимого давления применяют, как рабочее тело - газъ являющийся непосредственным продуктом горения топлива, температура которых не зависит отъ давленья.

Машины, въ которыхъ посредствующим теломъ служатъ продукты сгорания топлива — причем горение происходитъ вне рабочего цилиндра —, практического значения не имъютъ;
он представляет переход от воздушныхъ машинъ къ машинамъ внутреннего сгорания, въ которых процессъ сгорания топлива происходило въ рабочемъ цилиндръ.

Термический коэффициента полезного дЪйствия этихъ машинъ зависит главным образомъ отъ расширения—адиабатического или почти адиабатического—, которому подвергаются газы въ рабочемъ цилиндре.

Если степень расширения недостаточна, машины эти утрачивают свои преимущества.
Въ виду того, что выпускъ отработавших газовъ производится при атмосферномъ давление,

значительное расширение возможно лишь при образованы продуктов горения подъ давлением, т. е. при сильном вдувании сжатии воздуха, в топку на счетъ которого и происходит горение.

Так как нагрев газов прямой, а не через стенку теплообменника, температура газов, равна температуре горения.
А температура горения угля выше 1000С*
Поэтому рабочее эффективное давление 4 – 6 атмосферы, легко достижимо, так как 4 атмосферы это температура779° Ц.