Отчет антиплагиата полная версия (1229429), страница 4
Текст из файла (страница 4)
С одной стороны, температура постоянно низкая, ас другой высокая. При передвижении поршня вверх газ перемещается изгорячей в холодную полость, а вниз - возвращается в горячую. Сначала газотдает много тепла холодильнику, а затем от нагревателя получает столько же,сколько отдал. Между нагревателем и холодильником размещается регенератор– полость, наполненная материалом, которому газ отдает тепло. При обратномтечении регенератор возвращает его.В 27 настоящее время двигатели Стирлинга не используются, в том числе и нажелезнодорожном транспорте.Преимущества двигателя Стирлинга: КПД при современном проектированииможет доходить до семидесяти процентов. В двигателе нет системывысоковольтного зажигания, распределительного вала и клапанов. Его не нужнобудет регулировать в течение всего срока эксплуатации.
В Стирлингах нет тоговзрыва, как в ДВС, который сильно нагружает 27 коленчатый вал, подшипники ишатуны. Благодаря простоте прибора его можно эксплуатировать в течениедлительного времени. Он может работать как на дровах, так и с ядерным илюбым другим видом топлива. Сгорание происходит вне мотора. 27Главным минусом конструкции является ее материалоемкость. Рабочее телонужно охлаждать, из-за чего габариты существенно увеличиваются. Дляполучения равных с ДВС характеристик необходимо использовать высокоедавление.1.3 27 Гибридные двигателиГибридный двигатель (пример на рисунке 1.9) представляет собой системудвух связанных между собой двигателей: бензинового и электрического.20Существует три варианта гибридного двигателя: Последовательный,параллельный, последовательно-параллельный или смешанный.Рисунок 1.9 – Гибридный двигательПринцип работы первого варианта состоит в том, что бензиновый илидизельный двигатель соединен с электрогенератором.
Этот генератор подаетэнергию электромоторам, которые приводят в движение ведущие колеса. Такимобразом, при этом варианте бензиновый двигатель выступает всего лишьсвоеобразным помощником электрических моторов. Данная схема имеет массунедостатков и очень слабо распространена на современных автомобилях.Параллельный вариант гибридного мотора работает по другому принципу.
Вэтом случае энергия на колеса подается через специальный дифференциал. Онаможет идти как от двигателя внутреннего сгорания, так и от электромотора взависимости от ситуации. Когда это требуется, энергия поступает сразу из двухэтих источников. Особенностью данного варианта является еще и то, что онподразумевает использование механической коробки передач либобесступенчатого вариатора. Наиболее распространен второй случай.При смешанном варианте работы гибридного привода бензиновый илидизельный двигатель связан с электрическим мотором и электрогенератором,так называемым планетарным редуктором.
Эта схема работы очень сложна визготовлении и обслуживании, а автомобили с такой схемой стоят намного21дороже более простых аналогов. Наибольшее распространение этот вариантполучил на автомобилях марки Лексус.Гибридные двигатели применяются в автомобилестроении. Нажелезнодорожном транспорте не применяются.Самый главный плюс гибридных автомобилей в том, что они оченьэкономичны. Следующий по важности пункт, это экологичность. Гибридынаносят меньше урона нашей экосистеме, чем обычные машины. В отличие отбатарей электромобиля, в гибридах, батареи могут подзаряжаться отбензинового мотора.Не бывает ничего идеального, и здесь тоже есть свои минусы.
И главный изних в том, что ремонт гибридных автомобилей обходится на порядок дороже,чем ремонт машины с традиционной комплектацией. Сложно найтипрофессионалов, которые смогут заняться починкой двигателя. Аккумуляторы,которыми укомплектованы гибриды, могут саморазряжаться.
Кроме того, они невыдерживают больших перепадов температур, и срок их службы довольноограничен. Также, пока неизвестно, как использованные аккумуляторы влияютна окружающую среду. Поэтому, и их утилизация является проблемой.Подводя итог вышесказанному, на сегодняшний день самыми широкораспространенными двигателями является дизельный и гибридный двигатель.Но также нельзя и забывать о двигателях внешнего сгорания, так как сейчасодной из глобальных проблем является истощение природных ресурсов,загрязнение окружающей среды.
Основным требованием является сокращениевыбросов СО2, ресурсосбережение и энергосбережение, перевод автотранспортана экологически чистые моторные топлива и т.д. 50 Одним из перспективныхпутей решения этих задач является разработка и широкое внедрениеэнергопреобразующих систем на основе 49 двигателей (машин) Стирлинга.222 ОПИСАНИЕ ПРЕДЛАГАЕМОГО ПРОЕКТА ЛАБОРАТОРНОЙМОДЕЛИ ВНЕШНЕГО СГОРАНИЯ СТИРЛИНГА 30Двигатель Стирлинга — это машина, работающая по замкнутомутермодинамическому циклу, в которой циклические процессы сжатия ирасширения происходят при различных уровнях температур, а управлениепотоком рабочего тела осуществляется путем изменения его объема. Этотпринцип положен в основу преобразования теплоты в работу или, наоборот,работы в теплоту.
49 Инженеры подразделяют двигатели Стирлинга как Альфа Стирлинг, Бета – Стирлинг, Гамма – Стирлинг. В своей работе я представлютермоакустический двигатель Стирлинга (пример на рисунке 2.1).Рисунок 2.1 – Термоакустический двигатель Стирлинга2.1 Принцип работы двигателя внешнего сгорания СтирлингаПри описании работы двигателя [8], 2 как правило, ссылаются на 2термоаккустический эффект, который можно наблюдать на так называемой" 2 трубке Рийке".Трубка Рийке представляет собой цилиндр, главная ось которого 2323ориентирована вертикально, с сеткой внутри. Сетку располагают на расстоянииприблизительно четверти высоты цилиндра, считая от основания. Если сеткунагреть достаточно сильно, то возникает сильный звук на частоте,соответствующей второй гармонике.
23 Звук был настолько сильным, что придиаметре трубки около 70 мм начинали дрожать оконные стекла. При некоторомнавыке удается извлечь звук практически из любой трубки. 2 Теоретически длявозникновения акустических колебаний требуется скорость движения воздухане менее 0,6-0,7 м/с и удлинение трубки не менее 14 2 калибров.
Причинавозникновения звука в "трубке Рийке" заключается в следующем: раскаленнаясетка обеспечивает нагрев воздуха и он, обладая меньшей плотностью,устремляется вверх, при этом в области сетки устанавливается некотораяскорость движения воздуха. Воздушная "пробка" более легкого воздухадостигает среза трубки, в результате вниз по потоку начинает двигаться звуковаяволна (возмущение).
Достигнув сетки, волна (область повышенного давления)вызывает местное увеличение плотности и, как следствие, снижение скоростипотока. Снижение скорости потока приводит к увеличению времени пребываниявоздуха возле сетки и появлению нового "теплого пузыря" воздуха, которыйснова движется вверх. Если сетка оказывается в пучности стоячей звуковойволны, то возникают самоподдерживающиеся автоколебания.Если трубка расположена горизонтально, то для возникновения звуковыхколебаний нужно прокачивать через трубку воздух с указанной ранеескоростью. При этом реализуется механизм, обусловленный наличием"термического сопротивления".
В области подвода тепла происходит местноеснижение плотности воздуха и местное же увеличение скорости. Это приводит кросту давления перед нагревателем, так как расход воздуха остаетсянеизменным. В свою очередь, рост давления вызывает увеличение скоростидвижения воздуха в области нагревателя. Температура нагревателяуменьшается, при этом термическое сопротивление также падает. Скоростьдвижения воздуха начинает уменьшаться, а температура нагревателя - расти,вследствие чего цикл повторяется. 224 2Предложим следующее описание принципа работы термоакустическогодвигателя.
Для 2 приведения в действие ему нужен первичный толчок, т.е. резкоеперемещение поршня, например, в сторону закрытого конца. При этом частьвоздуха приходит в движение, и впереди поршня движется волна давления,скорость которой равна скорости звука. В движение вовлекаются новые частивоздуха и, наконец, поток достигает границы наполнителя. Воздух внаполнителе и возле него горячий, так как постоянно подогревается спиртовкой.Теперь учтем некоторые особенности конструкции термоакустическогодвигателя:- наполнитель имеет низкую теплопроводность и теплоемкость;- мощность нагревателя недостаточна для быстрого нагрева наполнителя.Вследствие этого горячий воздух будет "выдавливаться" из прогреваемогонаполнителя в его холодную часть и начнет остывать.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
