Мощный двигатель Стирлинга из подручных материалов

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Нууу как бы пока не хочу, просто рассматриваю как перспективный вариант вариант, выходит как бы да. Мне по правде сказать не нравится то же что рабочее тело греется через стенку, таким образом нагрев рабочего тела по объему весьма затруднителен. И тепловые трубки как один из способов передать тепло внутрь объема думаю что весьма имеет право на жизнь. Но покуда не запущу то что делаю то размышлять об каких либо усовершенствованиях не думаю что разумно. А совершенствовать тут уууу сколько можно. А об тепловых трубках 400-600 градусов я слышал и даже нашел как то где можно приобрести.
Игорь, то что предложили Вы это не двигатель стирлинга, а просто примитивный ДВС, ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, прошу заметить не наружного, а внутреннего. Я ничего не имею против ДВС, но мне чет все время кажется что ветка про стирлинг.

 

Вы наверно неправильно поняли, перечитайте я добавлял. Воистинный Стирлинг вовеки веков. Гамма схема. Правда очень сложный вытеснитель нанизанный на тепловые трубки. ДВС вытеснители ненужны. Сами трубки торчат из рабочего резервуара и уже снаружи греются и охлаждаются.

А хороший нетрадиционный ДВС он косвенно близок теме в том смысле что он тоже двигатель и мог бы перерасти в новою ветку, большое дело открыть новый раздел если бы был поддержан участниками этого форума.

А по поводу температурного диапазона трубок от 0 и до 500. Какой же там газ или рабочее тело обеспечивает теплоперенос, там же должен происходить фазовый переход и жидкость по охлаждению стекать вниз.

 

Вот нарисовал вытеснительный механизм. Снизу греем, сверху охлаждаем трубки. Серий это сам вытеснитель.

 

Так я писал про отот кувшин где внутри горит костер. Пост №431.
А с трубками понятно. Да и не в тепловых трубках дело, просто я фантазирую на тему повышения КПД. Если моя балда вдруг с дуру заработает то буду чудить с передачей тепла в полость с рабочим телом.

Ну например вода. Просто ее необходимо залить больше чем для низкотемпературной реализации, а повышенное давление сделает свое дело. Это вовсе не означает что не нужно вакумировать трубку, это означает что испарить весь объем воды удастся при более высокой температуре и сконденсировать можно далеко не при 100 градусах. Таким образом точка перехода пар/вода поднимается. Я когда то на котельной работал пацаном еще, если память не изменяет то при 40кг/см давления температура пара была под 400 градусов то пар этот был жидкостью. Сам лично его сливал, я автоматикой промышленной всю жизнь занимаюсь, так вот там на паропроводе наши датчики стояли и приходилось продувать/промывать импульсные магистрали. В ведро набереш такого пару, а он кипит, смачно так кипит. Не было труда на паропроводе закипятить чайник, испечь картошку.
Но это так пока просто домыслы.

 

На самом деле этот кувшин с костром заслуживает большого внимания и я думаю стоит открыть отдельную ветку, чтоб не засорять Стирлинг. Но пока пусть созреет тема и тут. Такие двигатели были в 19 веке и может на них пора посмотреть вновь уже с высоты 20 века. Главное их преимущество это отсутствие необходимости в теплообмене и всем что с этим связано. Ради этого стоит отказаться от многих стереотипов. Движок то всеядный как Стирлинг. В любом случае интересно будет покумекать.

Где там Вейдер пропал? Порыщите по Инту и подберите какие то реализации вашей идеи, чтоб было от чего отталкиваться.

Нет это не домыслы. Это реальные вещи. Открываем справочник. Вода - критичная температура и давление пара 374 С, 225 ат. Выше этой температуры воды в форме жидкости просто не существует. Это предел для тепловой трубки. Вот еще данные - при температуре кипения воды 309,5 С давление пара 100 ат. Так что на воде действительно можно сделать трубки, правда из толстостенной нержавейки под 3мм на температуру до 350 С. Теплопроводность нержавейки никудышная, но может можно делать тоньше стенки, надо считать. В любом случае это реально и можно попытаться конкурировать с паровиком. Интересно на каких температурах работает паровик? Для начала думаю следует сделать модельку на одну трубку и посмотреть что там будет?

К сожалению в справочнике самая высокая критичная температура оказалась только для воды. Может есть еще какие то субстанции неуказанные в справочнике, скажем экзотические легкоплавкие металлы, например ртуть (кипение358 С) или натрий, но пока похоже с вашей идеей выше 350 С работать не удастся, со всеми вытекающими из этого КПД.

А сама идея использования тепловых трубок для низкотемпературного Стирлинга вообще выглядит очень перспективной и стоило бы начинать именно с такого варианта. На земле куча дармовой низко потенциальной энергии и до сих пор нет убедительного способа ее использования.

 

Натрий используют в высокотемпературных тепловых трубках. Не хотел просто затрагивать тему не реализуемую разумными методами и средствами. Ртуть это явный передоз.
В принципе нет нужности упираться конкретно в тепловые трубки. Есть нужность работать над КПД.
Где в стирлиге теряем КПД?

 

Основной способ повышения КПД двигателя это повышение разности температур. Это кардинальный и верный способ. Все остальное, трение, паразитные объемы, тепловые утечки можно минимизировать но не бесконечно и такй эффективности как увеличение температуры они не дают.

А с натрием или литием работать очень опасно, такой может быть бах при этих температурах... Я лично никому не посоветую.

 

Погуглил немного тему "история двигателя" Точно знаю что видел когда то, что то подобное предложенное Вейдером. Как оказалось из истории выбросили не нашедшие развития модели и вся история теперь это паровая машина со Стирлингом а потом сразу открытие светильного газа ну и по сути традиционного ДВС но на газогенераторе. Конечно сделать газогенератор и взять на свалке старенький карбюраторный ДВС тоже выход для дачи как электрогенератор. Вообще попутно накопал очень много интересных и необычных ДВС. Можно открывать новою тему " Нетрадиционный ДВС" Внизу каждого сообщения есть окошко для голосования. Если наберется 5 голосов открою тему.

 

Нада ж. А я чет думал что горелка есть основной пожиратель КПД, то тепло которое не используется в работе и улетает в дымоход.

 

Че то ваш пример мне непонятен. Вы говорите не о разнице температур а об утечках. Их конечно можно минимизировать. А вот зависимость КПД от температуры это классика для двигателей. Идеальный КПД то есть такой без потерь на трение и утечки равен (Т1-Т2)/Т1. Его еще называют Карновский КПД, то есть максимально возможный.

 

А высокотемпературный Стирлинг делать то практически нет никакого смысла. Да он может иметь высокий КПД и быть всеядным, но вот ДВС с газогенератором ему составит конкуренцию. Что надо дачнику - это электрогенератор на дровах. Без проблем. Электрогенераторы на газу (ДВС на метан пропане) можно купить и недорого. Остается газогенератор и напрямую можно запитывать такой генератор. Вот ссылка, для тех кто не знает принцип работы газогенератора. Газогенератор довольно всеяден, чурки дров и даже мелкий уголь вроде идет. И сделать его довольно просто

http://ru.wikipedia.org/wiki/Газогенераторный_автомобиль

 

Это не пример. Это факт.
И здесь все предельно понятно.
То что говорите Вы безусловно имеет место быть.
Но есть одно НО. Нельзя смотреть на двигатель стирлинга с точки зрения ДВС, потому что такое воззрение не есть верное. По моему мнению.
Но нужно смотреть как на систему. Весьма условно можно смотреть как на некий черный ящик в который с одной стороны подают энергоноситель например газ, а с другой стороны получают механическую энергию, получают потери на трение, получают тепловые потери. Так вот 100% будет равно суме этих 3х факторов, и двигатель начинается с отого стыка ченого ящика и трубы с газом.
Я должен оговорится что может и не верно но я понимаю двигатель стирлинга видимо несколько иначе. Это система работающая на переносе тепла, механическая энергия получается за счет того что с одной сторны нагревают этот черный ящик, а с другой стороны охлаждают, уберите любой из этих двух факторов и эта балалайка перестанет работать. А можно по другому, можно начать подводить механическую энергию например крутить вал электродвигателем и сей девайс превратится в тепловой насос.
Так собственно говоря об КПД. Если мы на входе черного ящика сжигаем газ и 50% получаемого тепла улетает в атмосферу то мы однозначно теряем уже 50% КПД, ну а дальше все остальные потери в качестве бонуса. Но я думаю что в атмосферу улетит не 50 % тепла на входе, а значительно больше. Это обусловлено тем что мы не греем рабочее тело в объеме а только лишь стенки и воздух или какое нибудь другое рабочее тело прогревается за счет конвекции или инных факторов обеспечивающих тепловой перенос в центр полости где это само тело находится и процес этот не является быстрым.
А вот в ДВСе рабочее тело прогревается по всему объему практически мгновенно, и скорость прогрева равна скорости горения, ну там есть еще факторы которые пока можно опустить.
И тепловые трубки или может какие нибудь инные девайсы если запхать внутрь полости с рабочим телом одним концом, а другой конец прогревать то таким способом мы будем отбирать больше тепла из зоны сгорания.
В общем как то так.

Ну это наверное нужно обсуждать в ветке "Антистирлинг"

Как знать, как знать. Ачто будем делать с газовым котлом, котлом на каменном угле, котлом на отработаном масле, котлом на печном топливе, котлом на мазуте в конце концов? А что будем делать с солнечным концентратором?

Если упростить то генератор угарного газа. Если я правильно понял. На сколько мне известно угарный газ весьма полезен для желающих свести счеты с жизнью. Но есть менее экзотические способы.

 

Не только можно но и нужно если вы имеете ввиду зависимость их КПД от температуры. Формула которую я привел вообще имеет отношение к циклическим обратимым процессам в газах. И ей нет никакого дела где эти процессы происходят в Стирлинге, ДВС или тепловом насосе.

Ну вы все правильно рассуждаете у Стирлинга свои потери - тяжело передать температуру рабочему газу, поэтому у него реально ниже температура чем на горелке и выше чем на холодильнике. У ДВС свои потери, основные это неполное прогорание и температура не достигает максимально возможной.

Тут я вас не понял что вы имеете ввиду. Одни трубки заводят тепло, другие его отводят или как сказали бы холодильщики заводят холод. Вытеснительный механизм по очереди делает активными то одни то другие трубки. Газ по очерели греется и охлаждается. В чем проблема?

Всякая теория становится теорией только после того как установлена область ее применения. Проще говоря надо знать ограничения. Недостатки это часть общей темы.

Солнце это в любом случае низкотемпературные Стирлинги. Эта тема очень актуальна и тут стоит работать. Уголь можно измельчать и он тоже подходит для газогенератора. А вот всякие масла это довольно редкая экзотика, их на даче не так много и если это станет так важно всегда можно под такие горючки придумать способ как их окислить до СО.

Это у вас наверно такой черный юмор.

 

Ну да, юмор. Не белый.

Стоп. Секунду. Я обуждаю моторчик об котором писал ранее, например пост 433. Который называют Lamina, или звукорезонансный с чем я не согласен.
Прототип этот

Хозяин того форума меня чет не полюбляет, но моторчик сварганил занятный.
Так вот об трубках. В зоне нагрева засверливаем отверстия и ввариваем любым доступным способом теплопередающие элементы которыми могут быть например тепловые трубки. С наружи нагреваем, внутри они будут охлаждаться перемещающимся рабочим телом.

Агаа, расскажите это параболическому зеркалу в солнечный день.

А можно сжигать в обычной буржуйке в дымоход вмонтировав горячую зону стирлинга.

Расскажите это различным организациям имеющим в своем составе автотранспорт и автомастерские в тои или инном виде. Наберите в гугле запрос "печка на отработке", удивитесь сколько народу заморачивается этим и на ютубе занятное кино имеется.

А зачем? если можно просто энергоустановку сварганить которая не только греет но свет дает.
И наверно у Вас есть решение как в двух тактный ДВС газ зарядить. Поделитесь технологией.

Надо ж. А я чет думал что основные потери в ДВС это температура выхлопных газов и температура рассеиваимая на радиаторе. Другими словами энергия не превращенная в механическую и спущеная во благо глобального потепления.

Не от температуры, а от тепла не превращенного в механическую энергию.

 

Особенность ламины такой что невозможно использовать охлаждающие трубки. А поскольку поток тепла входящий должен быть равным выходящему то и нет смысла использовать нагревающие трубки. Мне так кажется.

По класификации низкотемпературными Стирлинги считаются до 300С. Больше вы параболами все равно не получите.

Можна. И действительно есть много горячих частей, например выхлопная труба автомобиля, буржуйка, тепло которой можно было бы использовать кроме нагрева помещения еще и на электрогенерирование. ИТД, но все это низкотемпературные Стирлинги. Пускай низкий КПД но зато дармовой.

Отработку надо по хорошему очищать а не сжигать.

Я не знаю скольки тактные ДВС стоят на газовых электрогенераторах, но уверен что на СО они тоже будут работать без дополнительных переделок.