Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Как сделать двигатель стирлинга низкотемпературный


Низкотемпературный двигатель Стирлинга

Двигатель Стирлинга. Почти для любого самодельщика эта замечательная штука может стать настоящим наркотиком. Достаточно один раз сделать и увидеть его в работе, как захочется их делать снова и снова. Относительная простота этих двигателей позволяет делать их буквально из мусора. Я не буду останавливаться на общих принципах и устройстве. Про это полно информации в интернете. Например: Википедия. Приступим сразу к постройке простейшего низкотемпературного  гамма-Стирлинга.

 

Для постройки двигателя своими руками нам понадобится две крышки для стеклянных банок. Они будут выполнять роль холодной и горячей части. От этих крышек ножницами отрезается закраина

В одной крышке по центру делается отверстие. Размер отверстия должен быть чуть меньше диаметра будущего цилиндра.

Корпус двигателя Стирлинга вырезается из пластиковой бутылки из под молока. Эти бутылки как раз поделены на колечки. Нам понадобится одно. Надо заметить, что у разных сортов молока бутылки могут чуть-чуть отличаться.

Корпус приклеивается к крышке пластичным эпоксидным составом или герметиком. 

В качестве цилиндра прекрасно подходит корпус маркера. У этой модели колпачок по диаметру меньше чем сам маркер и может стать поршнем.

От маркера отрезается небольшая часть. У колпачка срезается часть с верху.

Это вытеснитель. В процессе работы двигателя Стирлинга он перемещает воздух внутри корпуса от горячей части к холодной и обратно. Изготавливается из губки для мытья посуды. В центре приклеивается магнит. 

Так как верхняя крышка изготовлена из жести, она может быть притянута магнитом. Вытеснитель может застрять. Чтобы этого не произошло, магнит нужно дополнительно зафиксировать картонным кружком.

Колпачок заполняется эпоксидным составом. С обоих концов сверлятся отверстия для крепления магнита и держателя шатуна. Резьба в отверстиях нарезается непосредственно винтом. Эти винты нужны для тонкой настройки двигателя. Магнит в поршне приклеивается к винту и регулируется таким образом, чтобы находясь в нижней части цилиндра он притягивал вытеснитель. На этот магнит понадобится еще приклеить ограничитель из резины. Подойдет отрезок велосипедной камеры или ластик. Ограничитель нужен для того чтобы магниты поршня и вытеснителя не притягивались слишком сильно. Иначе давления может не  хватить чтобы разорвать магнитную связь.

На верхнюю часть поршня наклеивается резиновая прокладка. Она нужна для герметичности и для защиты кожуха от разрыва.

Кожух поршня изготавливается из резиновой перчатки. Отрезать нужно мизинец.

После того как кожух наклеен, сверху клеится еще одна резиновая прокладка. Сквозь резиновые прокладки и кожух шилом протыкается отверстие. В это отверстие вворачивается держатель шатуна. Этот держатель делается из винта и припаянной шайбы.

В качестве держателя коленвала прекрасно подошла упаковка от эпоксидки. Точно такую же баночку можно взять из под шипучих витаминов или аспирина.

У этой баночки отрезается дно и делаются отверстия. В верхней части - для удержания коленвала. В нижней - для доступа к креплению шатуна.

Коленвал и шатун изготавливаются из проволоки. Белые штуки - это ограничитель. Сделан из трубочки от чупа-чупса. От этой трубочки отрезаются маленькие кусочки и получившиеся детали разрезаются вдоль. Так их проще надеть. Высота колена определяется половиной расстояния, которое должен пройти цилиндр от самой нижней точки до верхней точки, в которой перестает действовать магнитная связь.

Итак, у нас все готово для первых испытаний. Сперва необходимо проверить герметичность. Нужно подуть в цилиндр. На все стыки можно нанести пену из жидкости для мытья посуды. Малейшая утечка воздуха и двигатель не заработает. Если с герметичностью все в порядке, можно вставить поршень и закрепить кожух канцелярской резинкой.

В нижнем положении цилиндра вытеснитель должен притянуться на верх.  Дальше вся конструкция ставится на чашку с горячей водой. Через некоторое время воздух внутри двигателя начнет нагреваться и выталкивать поршень. В определенный момент магнитная связь будет разорвана и вытеснитель упадет на дно. Таким образом воздух в двигателе перестанет контактировать с нагреваемой частью и начнет охлаждаться. Поршень начнет втягиваться. В идеале поршень должен начать совершать движения вверх-вниз. Но этого может не произойти. Либо давления будет не достаточно для перемещения поршня, либо воздух нагреется слишком  сильно и поршень не втянется до конца. Соответственно у этого двигателя могут быть мертвые зоны. Это не особо страшно. Главное, чтобы мертвые зоны не были слишком большими. Для компенсации мертвых зон нужен маховик.

Ещё очень важная часть этого этапа заключается в том, что тут можно прочувствовать принцип работы двигателя Стирлинга. Я помню свой первый стирлинг который не заработал только потому, что ни как не мог врубиться как и за счет чего эта штука работает. Здесь же, помогая руками поршню ходить вверх-вниз, можно почувствовать как нарастает и спадает давление.

Эту конструкцию можно немного усовершенствовать, если добавить к ней шприц на верхнюю крышку. Этот шприц также необходимо посадить на эпоксидку, держатель иглы немного подрезать.  Положение поршня в шприце должно быть в среднем положении. Этим шприцем можно регулировать объем воздуха внутри двигателя. Запуск и регулировка будет намного проще.

Итак можно насаживать держатель коленвала. Высота крепления шатуна к цилиндру регулируется винтом. 

Маховик делается из CD диска. Отверстие залепляется пластичной эпоксидкой. Затем необходимо просверлить дырку точно по центру. Найти центр очень просто. Используем свойства прямоугольного треугольника вписанного в круг. У него гипотенуза проходит через центр. Нужно приложить лист бумаги прямым углом к окраине диска. Ориентация не важна. В местах пересечения сторон листа с окраиной диска наносим метки. Линия проведенная через эти метки будет проходить через центр. Если провести вторую линию в другом месте, то на пересечении мы получим точный центр.

Все двигатель готов.

Ставим двигатель Стирлинга на чашку с кипятком. Немного ждем и он должен сам заработать. Если этого не произойдет, нужно слегка помочь ему рукой.

Процесс изготовления на видео.

Двигатель Стирлинга в работе

Разница низких температур - Двигатели Стирлинга

низкотемпературные разностные двигатели Стирлинга

Понимание LTD Двигатели Стирлинга и их использование

Анимация первого в мире низкотемпературного разностного двигателя Стирлинга. Построен Иво Колином в 1983 году.

Двигатели, которые могут работать на теплой воде или на льду, могут быть трудны для понимания.

Что такое низкотемпературный двигатель Стирлинга?

Разница низких температур Двигатели Стирлинга - это двигатели Стирлинга, которые могут работать на источниках тепла, которые холоднее кипящей воды.

Некоторые из них предназначены для работы при температуре ниже 1 градуса C¹.

Краткое содержание этой статьи

Eco Power Двигатель Стирлинга от American Stirling

В статье ниже я расскажу вам историю этих двигателей. Я также подробно объясню, как они работают и почему на них иногда оказывается давление.

Эта статья расскажет об их использовании для производства энергии сегодня и покажет видео с двигателем мощностью 1500 Вт с низкой температурной разницей, который вы, возможно, пропустили.

Вы узнаете, каким должен быть ваш главный дизайн, если вы решите создать его, есть несколько полезных советов, как вам его создать.

Нажмите на любую из ссылок ниже, чтобы перейти к этому разделу:

  1. История - Иво Колин
  2. Ulta Низкая умеренная разница - Джеймс Сенфт
  3. Двигатели, работающие на горячей воде
  4. Мощность производства
  5. Герметизация
  6. Стоимость за ватт
  7. DIY предложения
  8. Моя история разницы низких температур

История - Иво Колин

Первый низкотемпературный двигатель Стирлинга Иво Колина

Чертеж одного из первых двигателей Ivo Kolin для низких температур.

В 1983 году Иво Колин, профессор инженерного дела в Загребском университете в Хорватии, построил первый низкотемпературный разностный двигатель Стирлинга, который работал бы на источнике тепла, более холодном, чем температура кипящей воды ».

Он работает при разнице температур 15 градусов по Цельсию и является двигателем, представленным анимацией в верхней части этой страницы.

Важное изобретение

Это было замечательное и важное изобретение, потому что впервые в мировой истории кто-то построил двигатель, который работал бы на источнике тепла, более холодном, чем кипящая вода.

Инновации, такие фундаментальные, как у профессора Колина, редки.

Почти никто не заметил

В 1984 году Хорватия была частью Восточной Европы, в которой доминировал Советский Союз. У доктора Колина не было возможности стать предпринимателем и продать свои двигатели, даже если бы захотел.

Доктор Колин смог опубликовать свои выводы в технических журналах на русском и английском языках.

К сожалению, мало кто узнал о его изобретении за пределами технических журналов, в которых он его опубликовал.

PV диаграмма для идеального цикла Стирлинга.

PV-диаграмма Стирлинга, типичная для реального двигателя. Обратите внимание на закругленные углы.

Сверхнизкотемпературная разница - Джеймс Сенфт

Профессор Джеймс Сенфт

академических журналов написаны для академических читателей. К счастью, одним из этих академических читателей был профессор физики в Висконсинском университете, Ривер-Фолс, доктор Джеймс Сэнфт.

д-рСенфт понял, что изобретение доктора Колина было важно, и он решил улучшить и упростить двигатель Колина.

Но у Сенфта был доступ к лучшим инструментам, чем у Колина.

У Сенфта был механический цех, и он знал, как управлять токарным станком. Колин строил свои двигатели на своем кухонном столе, используя только основные ручные инструменты.

Механическая эффективность важна

Если вы посмотрите на анимацию первого движка доктора Колина в верхней части этой страницы, вы заметите, что вытеснитель (в этой анимации зеленый) останавливается и опирается на крайнюю левую и правую части своего хода.

Это был и остается способ сделать двигатель более термодинамически эффективным.

Двигатель с вытеснителем, который останавливается на крайних значениях хода (при использовании такого механизма или, возможно, с использованием кулачков), будет иметь термодинамический цикл, больше похожий на идеальный цикл с почти острыми углами.

Это важно понимать, но это может не иметь значения в практической конструкции двигателя.

Упрощения от Senft

Доктор Сэнфт понял, что механическая эффективность так же важна, как и термодинамическая эффективность ».

Доктор Сенфт упростил построенные им двигатели, внеся следующие улучшения.

  1. Переместился маховик, чтобы быть выше смещения
  2. Сделал вытеснитель круглый
  3. Устранен механизм времени задержки на обеих сторонах хода смещения.
  4. Снижение трения за счет подвешивания всех компонентов по вертикали
  5. Используются шарикоподшипники с низким коэффициентом трения.
  6. Использовал графитовый поршень с низким трением в прецизионном стеклянном цилиндре.

Доктор Джеймс Сенфт разработал первые низкотемпературные разностные двигатели, которые выглядели так.

Это был двигатель, очень похожий на этот.

Вы хотите построить свой собственный?

Если вы заинтересованы в создании упрощенной версии этого движка, перейдите по следующей ссылке, а затем прокрутите вниз до страницы - Двигатели Стирлинга Coffee Cup.

Двигатели, работающие на горячей воде

Когда вы видите двигатель Стирлинга, работающий на горячей воде, по крайней мере, выглядит как , как будто бы горячая вода может быть топливом, особенно если вода слишком горячая, чтобы положить на нее палец.

Но двигатели Стирлинга могут даже работать на воде, которая нагревается только от ваших теплых рук.

Разница температур заставляет тепловой поток проходить через двигатель, попеременно расширяясь и сжимая газ внутри двигателя, что обеспечивает работу двигателя.

Все двигатели Стирлинга работают одинаково

Это изображение показывает зазор между вытеснителем пены и краем двигателя LTD.

В конце концов, низкотемпературные двигатели Стирлинга работают так же, как и все остальные двигатели Стирлинга.

Они работают путем попеременного расширения и сжатия газа (обычно воздуха) и экономии тепла от одного цикла к следующему в чем-то, что функционирует как регенератор.

Двигатели Стирлинга не должны иметь внутри себя часть с надписью «регенератор», чтобы все еще иметь что-то, что работает таким же образом.

Воздух, обтекающий вытеснитель, может действовать в качестве регенератора в двигателях, которые не имеют специально изготовленного регенератора

Ультранизкотемпературные двигатели

Разность низких температур Двигатели Стирлинга могут работать при разнице температур менее 1 градуса C¹.

При правильном двигателе источником тепла может служить что угодно, от теплой руки до тёплой детской задницы, если холодная сторона двигателя немного холоднее.

Силовые двигатели

Возможно построить низкотемпературные двигатели Стирлинга, которые будут производить некоторую мощность.

Было разработано несколько низкотемпературных двигателей Стирлинга с разницей низких температур, и было построено несколько малообъемных двигателей Стирлинга этого класса.

Эти двигатели достаточно велики по объему производимой ими мощности, но когда вы останавливаетесь, чтобы помнить, что топливо является бесплатным источником тепла, большие двигатели могут стать хорошим выбором для некоторых применений.

Ecoboy 100 Вт Японский двигатель

100-ваттный двигатель Ecoboy, сделанный в Японии, был разработан как мощный двигатель.

Это примерно 1 метр в диаметре и выдает около 100 Вт.

Двигатели солнечной орбиты

Компания Sun Orbit в Германии создала ряд низкотемпературных двигателей с разностной мощностью, называемых двигателями Sun Pulse.

Как и у Ecoboy, они, как правило, довольно велики по объему вырабатываемой ими мощности, но для правильных применений и с правильным бесплатным источником топлива они также могут быть практичными.

Герметизация

Разность низких температур Двигатели Стирлинга могут находиться под давлением, как и любой другой двигатель Стирлинга.

Это должно быть безопасно до тех пор, пока не будет смазываться маслом внутри двигателя.

Стоимость за ватт

Лучшая фигура заслуги

Одна из самых больших проблем с двигателями Стирлинга, разработанными в прошлом, заключается в том, что инженеры сосредоточились на получении эффективности.

Они построили их с целью достижения максимальной термодинамической эффективности.

при использовании бесплатного топлива - не беспокойтесь об эффективности

Это не имеет смысла, когда топливо свободно, например, работает на солнечных или геотермальных источниках тепла.

Двигатели Стирлинга

должны проектироваться так, чтобы иметь низкую стоимость за ватт, когда двигатель доставляется клиенту и выполняет то, что хочет клиент.

Стоимость за ватт - это то, что ценит клиент.

Создание двигателя Стирлинга с 5% большей термодинамической эффективностью может очень легко удвоить покупную цену двигателя.

DIY Предложений

Я настоятельно рекомендую создать свой собственный

Если вы решили создать свой собственный низкотемпературный двигатель Стирлинга, вы, вероятно, будете рады, что сделали это.

Приятно видеть, что двигатель, который вы сконструировали, запускается впервые, и вы почувствуете, как работают двигатели Стирлинга.

Ваши улучшения не всегда работают

После того, как вы построите один двигатель, вы, естественно, захотите улучшить свой следующий двигатель.

Но вы обнаружите, что некоторые вещи, которые вы считаете улучшением, на самом деле делают двигатель хуже или не работают вообще.

Правила конструкции двигателя Стирлинга не очевидны

Правильные правила конструкции двигателя Стирлинга не сразу очевидны.

Это отношения. И когда вы изменяете одну функцию двигателя, другие функции должны будут измениться, чтобы воспользоваться соответствующим преимуществом нового улучшения.

Например, любое улучшение, которое вы делаете в области отопления или охлаждения, потребует корректировки коэффициента сжатия двигателя, чтобы воспользоваться вашим улучшением.

примеров низкотемпературных разностных двигателей Стирлинга


Моя история различий при низких температурах

Первый раз, когда я увидел низкотемпературный двигатель, работающий

MM-4 Двигатель Стирлинга, работающий на «невозможном» источнике топлива - мороженом.

Первым двигателем Стирлинга, который я когда-либо видел, был низкотемпературный перепад. Двигатель Стирлинга работал на небольшом контейнере с кубиками льда.

Я не мог понять это

Комната была около 80 градусов по Фаренгейту (26 градусов по Цельсию), и не было никакого источника топлива, который был бы мне очевиден.

Это было до того, как я взял свой первый урок физики.

Как двигатель может работать на льду?

Теперь я знаю, что двигатели Стирлинга действительно не работают на льду. Невозможно сделать тот, который работает на льду.

Но они, безусловно, могут выглядеть так, будто бегают по льду.

Двигатели, которые холодны с обеих сторон, не будут работать

Когда двигатель Стирлинга работает на льду, он фактически использует температуру помещения в качестве источника тепла и использует лед в качестве радиатора.

Если бы обе стороны двигателя Стирлинга имели одинаковую температуру (при любой температуре, горячей или холодной), он не работал бы.

Трудно полностью понять эту концепцию, если вы не держали ее в руках.

Пожалуйста, оставьте свой комментарий

Если вам понравилась эта статья, пожалуйста, найдите время, чтобы прокомментировать ниже.

Не стесняйтесь связываться с любыми низкотемпературными двигателями Стирлинга, которые вам особенно нравятся.

Возможно, мы сможем включить ваши предложения в следующую редакцию этой страницы.

Комментарии модерируются, поэтому их появление может занять некоторое время, но мы получим его в Интернете.


enSenft, JR. (2007). Механическая эффективность тепловых двигателей. Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета.

,

Как сделать двигатель Стирлинга легко, сделайте свой двигатель Стирлинга своими руками

Есть много способов научиться делать двигатель Стирлинга. Если вы хотите просто начать работу и создать свой первый двигатель DIY Стирлинга, а вам не нужны внешность или точность (я имею в виду точность в механическом цехе), я бы предложил несколько книг Джима Р. Ларсена.

Я также прочитал и рекомендую книги Джеймса Р. Сенфта. Его книги отлично подходят для изучения и понимания работы двигателей Стирлинга.Если вы читаете его книги (обычно менее 100 страниц) и применяете свое новое понимание к своему первому проекту в Стирлинге, вы, скорее всего, добьетесь успеха.

ресурсов двигателя Стирлинга

Если вы хотите узнать, как создать двигатель Стирлинга, вы можете найти вдохновение и инструкции в Интернете. Есть много сайтов, на которых есть забавные учебники, такие как Scrap to Power. Вы также можете найти много видео на Youtube, которые станут отличным началом. Скоро у меня будет видео-галерея с самодельным двигателем Стирлинга.

Подробнее о двигателе Стирлинга в сети

Вот несколько ресурсов, которые я нашел и которые, я думаю, помогут вам научиться создавать двигатель Стирлинга. У некоторых из этих сайтов есть планы Solarheatbuilder.com имеет отличный дизайн двигателя, который может быть собран без помощи токарного или фрезерного станка.

участков двигателя Стирлинга

Насколько сложно сделать двигатель Стирлинга?

Если вы решили построить двигатель Quick and Easy Stirling от Джима Р.Ларсену это будет совсем не сложно. Я прочитал его книгу за один вечер и начал работать над моим первым двигателем на следующий вечер. Это было дешево тоже. Я думаю, что общая сумма из кармана была около $ 5,00 после поездки в местный магазин долларов. Это отличное место для начала. Сложность сборки только увеличивается. Мои следующие несколько проектов, скорее всего, будут из его других книг. У Джима есть несколько низкотемпературных дифференциальных двигателей Стирлинга, которые я хотел бы построить. Хотя двигатели LTD Stirling требуют немного большей точности и их сложнее собрать.

6-цилиндровый двигатель Стирлинга By Approtechie

,

Низкотемпературный двигатель Стирлинга Двигатель Steam Heat Модель для обучения игрушкам Запустить разницу температур | |

Размер: 4,92 (высокая) х 4,06 дюйма (ширина). Бегите свободно по верхней части горячей воды или холодного льда.
Этот низкотемпературный двигатель с перемешиванием работает на горячей чашке с водой, подождите пару секунд, осторожно переверните колесо, после чего оно запустится само собой. Это также может быть использовано в учебных целях.
Чем больше разница температур между верхней и нижней пластинами, тем выше будет частота вращения, скорость до 180-200 об / мин.
Если есть немного шума, используйте только немного графитовой сухой смазки или карандаш, чтобы успокоить его.Не используйте масло для смазывания, которое смешается с пылью в воздухе и превратится в масляную грязь, в результате чего трение станет еще больше.
Материал: сталь и стекло.
Цвет: золото
Как это работает:
Традиционно этот двигатель известен как двигатель внутреннего сгорания, в отличие от двигателя внутреннего сгорания, где подача тепла происходит за счет сгорания топлива внутри рабочей жидкости. В отличие от использования паровым двигателем воды в жидкой и газообразной фазах в качестве рабочей жидкости, двигатель Стирлинга содержит фиксированное количество постоянно газообразной жидкости, такой как воздух или гелий.Как и во всех тепловых двигателях, общий цикл состоит из сжатия холодного газа, нагревания газа, расширения горячего газа и, наконец, охлаждения газа перед повторением цикла.
Скорость до 180-200 об / мин. Начальная разница температур: 20 по Цельсию Цвет: серебристый Нижнее золото Маховик Вес: 322 грамма
Инструмент для обучения
Этот двигатель положит на ваш стол физическое / механическое обучение.
Поставить на чашку
Поставить игрушку двигателя с перемешиванием в верхнюю часть горячей воды, чтобы разница температур. Вы также можете положить его в верхней части льда, чтобы получить разницу температур.
Комплектация: 1 * Двигатель двигателя Стирлинга с низкой температурой
Только вышеуказанное содержимое пакета, другие продукты не включены.
Примечание: Легкая съемка и различные дисплеи могут привести к тому, что цвет объекта на изображении будет немного отличаться от реального. Допустимая погрешность измерения составляет +/- 1-3 см.

,

Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020
Карта сайта, XML.