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Sobre el "Stirling" y el estudiante ...

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Comencemos con el hecho de que el nombre Stirling es bastante común tanto en Inglaterra como en Escocia. Es decir, si hay un castillo de Stirling allí, ¿por qué no ser el "Sr. Stirling"? Y precisamente un hombre así: el sacerdote escocés Robert Stirling aún es 27 de septiembre. ¡1816 del año recibió una patente británica para un motor que no tenía nada que ver con una máquina de vapor! Además, el motor, que lleva su nombre, resultó ser único, ya que podía funcionar desde cualquier fuente de calor.


Sobre el "Stirling" y el estudiante ...

Robert Stirling.

En 1843, su hijo, James Stirling, usó el motor de su padre en una fábrica donde trabajó como ingeniero. Bueno, ya en 1938, se crearon Stirlings con potencia hasta 200 hp. y eficiencia igual al 30 por ciento.

El principio de funcionamiento de este motor es alternar el calentamiento y enfriamiento del fluido de trabajo en un cilindro completamente cerrado. Por lo general, el medio de trabajo es aire, pero se puede usar hidrógeno, helio, así como freones, dióxido de nitrógeno, propano-butano licuado e incluso agua. Además, permanece líquido durante todo el ciclo termodinámico. Es decir, el diseño del motor es extremadamente simple y utiliza una propiedad bien conocida de los gases: de la calefacción, su volumen aumenta y de la refrigeración disminuye.


Uno de los muchos caseros de Stirling.

En el motor Stirling se usa ... "Ciclo Stirling", que en su eficiencia termodinámica no solo es peor que el ciclo Carnot, sino que también tiene algunas ventajas. En cualquier caso, es el "ciclo de Stirling" el que le permite obtener un motor que funciona con una lata común, en solo un par de horas.


Dispositivo Beta Stirling.

El ciclo de Stirling incluye cuatro fases principales y dos fases de transición: calentamiento, expansión, transición a una fuente de frío, enfriamiento, compresión y una transición a una fuente de calor. Bueno, conseguimos un trabajo útil en el proceso de expandir el volumen de gas caliente.


Fase 1.


Fase 2.


Fase 3.


Fase 4.

El ciclo de trabajo del tipo beta del motor Stirling: a - pistón de desplazamiento; b - pistón de trabajo; c - volante de inercia; d - fuego (zona de calentamiento); e - Aletas de enfriamiento (área de enfriamiento).

Funciona así: hay dos cilindros y dos pistones. Una fuente externa de calor (y pueden incluso quemar leña, incluso un quemador de gas, incluso la luz solar) eleva la temperatura del gas en la parte inferior del cilindro de intercambio de calor. Hay una presión, que empuja el pistón de trabajo hacia arriba, y el pistón de desplazamiento se ajusta holgadamente contra las paredes del cilindro. Además, el volante, desplazándose, lo empuja hacia abajo.


Esquema stirling de la lata.

Al mismo tiempo, el aire caliente de la parte inferior del cilindro entra en la cámara de enfriamiento. En la cámara de trabajo, se enfría y se comprime, y luego el pistón de trabajo se precipita hacia abajo. El pistón de desplazamiento sube y, por lo tanto, el aire enfriado se desplaza hacia el fondo. El ciclo se repite así. En Stirling, el movimiento del pistón de trabajo se desplaza 90 ° con respecto al pistón del propulsor.


Foto de Stirling de una lata.

Con el tiempo, aparecieron muchos "Stirlings" de diferentes diseños, enunciados en el alfabeto griego: alfa, beta, gamma, que tienen diferencias en el ciclo de trabajo. Las diferencias principales entre ellos son pequeñas y se reducen a la ubicación de los cilindros y los tamaños de los pistones.


Motor Stirling con alternador lineal.

Alpha Stirling tiene dos pistones de potencia separados en diferentes cilindros: frío y caliente. El cilindro del pistón caliente está en un intercambiador de calor que tiene una temperatura más alta, y el cilindro del pistón frío está, respectivamente, en uno más frío. El regenerador (es decir, el intercambiador de calor) está ubicado entre la parte caliente y la parte fría.

Beta Stirling tiene solo un cilindro, caliente desde un extremo y frío desde el otro. Dentro del cilindro se mueve el pistón (del que se extrae la potencia) y el desplazador, que cambia el volumen de su zona caliente. El gas se bombea a la parte caliente del cilindro desde la parte fría del cilindro a través de un regenerador.

Gamma Stirling también tiene un pistón y un desplazador, y dos cilindros están fríos (donde el pistón se mueve, de donde se extrae la potencia) y caliente (donde el desplazador se mueve en consecuencia). El regenerador es externo, en este caso conecta la parte caliente del segundo cilindro con la parte fría y al mismo tiempo con el primer cilindro (frío). El regenerador interno en este caso es una parte del desplazador.

Hay variaciones del motor Stirling que no se incluyen en estos tres tipos clásicos: por ejemplo, un motor rotativo Stirling, en el que se resuelven los problemas de apriete y no hay mecanismo de manivela, ya que es rotativo.

¿Cuáles son los buenos Stirling y qué son malos? En primer lugar, son omnívoros y pueden usar cualquier diferencia de temperatura, incluso entre capas diferentes de agua en el océano. La combustión en ellos es permanente, lo que resulta en una combustión eficiente del combustible, lo que significa que es más respetuoso con el medio ambiente. Además, no tiene escape. Menos ruido - no hay "explosiones" en los cilindros. Menos vibración, por ejemplo, en beta-stirling. El cuerpo de trabajo no es consumido por stirling. El diseño del motor es extremadamente simple, no requiere mecanismos de distribución de gas. No se necesita el motor de arranque, así como la caja de cambios.

La simplicidad y la ausencia de una serie de nodos "suaves" proporcionan un rendimiento sin precedentes de "Stirling" para todos los demás motores de decenas y cientos de miles de horas de trabajo regular.


Submarino sueco "Gotland".

Stirling muy económico. Por lo tanto, la conversión de energía solar en electricidad mediante stirling produce una mayor eficiencia (hasta 31,25%) que los motores térmicos que operan en un par. Para hacer esto, "Stirling" se fija en el foco de un espejo parabólico, que "mira" al sol para que su cilindro se caliente constantemente. Fue en una instalación de este tipo en California que el resultado mencionado anteriormente se obtuvo en 2008, y ahora se está construyendo una gran estación solar allí. Puede adjuntarlos a la carcasa del alto horno y luego la fundición continua de hierro fundido nos dará mucha energía barata porque ahora se desperdicia este calor.

La desventaja del stirling, en general, es una. Puede sobrecalentarse y luego fallará inmediatamente. Además, para lograr una alta eficiencia en el cilindro debe ser un gas a muy alta presión. Hidrógeno o helio. Y esta es la precisión excepcional de instalar todas sus unidades de trabajo y lubricante especial para altas temperaturas. Bueno, las dimensiones ... la cámara de combustión ICE no es necesaria. Stirling sin que no se puede! ¡Y este es un sistema extra de volumen y aislamiento y refrigeración!


"Litter" - un submarino japonés con motores Stirling.

Sin embargo, es probable que un cambio de prioridades abra paso a los motores Stirling. Si la atención se centra en el respeto al medio ambiente, entonces será posible despedirnos de ICE de una vez por todas. Además, tienen grandes esperanzas en la creación de prometedoras plantas de energía solar. Ya se están utilizando como generadores autónomos para turistas. Y algunas compañías han establecido la producción de Stirlings, que opera desde una estufa de horno de gas convencional. La NASA también está considerando opciones para generadores de energía "basados ​​en stirling" impulsados ​​por fuentes de calor nucleares y de radioisótopos. En particular, se planea utilizar un stirling de este tipo, junto con un generador eléctrico, en la expedición espacial de la NASA a Titán.


"Litter" - el diseño.

Curiosamente, si arranca el motor Stirling en modo inverso, es decir, si gira el volante de otro motor, funcionará como una máquina de refrigeración (ciclo inverso de Stirling), y estas máquinas resultaron ser muy efectivas para producir gases licuados.

Bueno, ahora, dado que el sitio es militar, notamos que los Stirlings se probaron en submarinos suecos en el 60 del siglo pasado. Y luego, en 1988, los Stirlings se convirtieron en el motor principal del submarino tipo Nakken. Con ellos, estuvo navegando bajo el agua por más de 10 000 por horas. Los submarinos del tipo Gotland de tipo Nakken, que se convirtieron en los primeros submarinos equipados con motores Stirling, les permitieron estar bajo el agua hasta el día de 20. Hoy en día, todos los submarinos de la Armada sueca tienen motores stirling, y los constructores navales suecos han desarrollado la tecnología original para instalar dichos motores en submarinos convencionales, sumergiendo un compartimiento adicional con un nuevo sistema de propulsión en ellos. Trabajan con oxígeno líquido, que luego se utiliza en la embarcación para respirar, y se observa que tienen un nivel de ruido muy bajo. Bueno, las desventajas mencionadas anteriormente (las dimensiones y el problema del enfriamiento) en una nave de guerra submarina no son significativas. Un ejemplo de los suecos pareció que los japoneses prestaron atención, y ahora los Stirlings se paran en submarinos japoneses del tipo "Soryu". Estos motores se consideran hoy en día como los motores de modo único más prometedores para los submarinos de la generación 5.


Y así es como se ve el estudiante Stirling de la Universidad Estatal de Penza Nikolai Shevelyov.

Bueno, ahora un poco sobre lo que tenemos ... "mala juventud". Vengo a 1 en septiembre para estudiantes: futuros ingenieros de motores, les hago preguntas tradicionales, lo que leen (¡prácticamente nada!), Lo que les gusta (con esta posición un poco mejor, pero sobre todo las piernas, ¡no la cabeza!), Qué revistas técnicas Conocidos son "Técnico joven", "Diseñador de modelos", "Ciencia y tecnología", "Mecánica popular" ... (¡ninguno!), Y aquí un estudiante me dice que está interesado en los motores. Uno de 20, ¡pero esto ya es algo! Y luego me dice que hizo el motor Stirling. Sé cómo hacer un motor así con una lata común, pero resultó que hizo algo mucho más espectacular. Yo digo: "¡Tráelo!" - y él lo trajo. "¡Describe cómo lo hice!", Y él lo describió, y me gustó tanto su "ensayo" que lo traigo aquí sin cambios ni abreviaturas.


Empezando - "caos creativo".

“Siempre me ha gustado la técnica, pero sobre todo los motores. Con gran interés, cuidando, reparando y personalizando. Cuando supe del motor Stirling, me fascinó, como ningún otro motor. El mundo de Stirling es tan diverso y grande que es simplemente imposible describir todas las opciones posibles para su ejecución. Ningún otro motor dará tal variedad en términos de diseño, y lo más importante, la oportunidad de hacerlo usted mismo.

Hubo ideas para hacer un modelo del motor a partir de una lata y otros medios improvisados, pero no está en mis reglas hacer "cómo llegó y qué obtuvo". Por lo tanto, decidí abordar seriamente la implementación de esta tarea, para comenzar a prepararme teóricamente. Estudió la literatura en Internet, pero la búsqueda no produjo el resultado deseado: artículos de revisión y videos, la falta de dibujos de modelos de este motor. Los modelos terminados se vendieron a un precio demasiado alto. Además, un gran deseo de hacer todo por sí mismo, de comprender el principio de acción, de depurar y realizar pruebas, de obtener un trabajo útil de este motor e incluso intentar encontrar una aplicación para ello en la economía.


“¡Volviendo a los asuntos!” (Un estudiante inteligente, filmó todo el proceso de trabajo para la memoria. Presenta, ciudadanos, películas y fotos que confirman ... ¡y aquí están!)

Pregunté por los foros y compartí conmigo la literatura. Este fue el libro "Stirling Engines" (Autores: G.Rider y C. Hooper). Se refleja todo historia este tipo de construcción de motores, por qué se detuvo el rápido desarrollo y dónde se siguen utilizando estos motores. Del libro aprendí con más detalle todos los procesos que ocurren en el motor, encontré respuestas a preguntas interesantes. Era interesante leer, pero quería practicar. Por supuesto, no había dibujos para los modelos de garaje, así como en Internet, bueno, por supuesto, excepto para el modelo de una lata y goma espuma.

Para mi felicidad, la persona que estaba vendiendo los modelos de Stirling estableció un curso para hacer tales modelos, lo configuró en ese momento por 20 $, le escribí y pagué por el curso. Después de revisar todos los videos, en cada uno de los cuales explicó algún tipo particular de Stirling, decidí hacer exactamente el tipo de gamma stirling de alta temperatura. Desde que él estaba interesado en mí con su diseño, características y apariencia. Del curso de video, aprendí la proporción aproximada de diámetro del cilindro, diámetros de pistón, cuáles deberían ser los huecos, la rugosidad, qué materiales usar en la fabricación, algunos matices de la construcción. Pero en ninguna parte estaba el tamaño de los motores del autor, solo aproximadamente la proporción de los tamaños de los nodos.

Yo mismo vivo en el pueblo, se puede decir en los suburbios, mi madre es contadora y mi padre es un carpintero, por lo que no fue apropiado acudir a ellos para pedirles consejos sobre cómo construir un motor. Y me dirigí a mi vecino, Gennady Valentinovich, en busca de ayuda, trabajó en la fábrica de KZTM en Kuznetsk, que ahora se está derrumbando. Para él, este trabajo parecía bastante inusual, me escuchó atentamente, miró mis bocetos y corrigió algo.

En general, al día siguiente, Gennady Valentinovich me trajo una pieza de aluminio con una longitud de aproximadamente 1 my un diámetro de aproximadamente 50 mm. Estaba muy feliz, corté las piezas que necesitaba y, al día siguiente, fui a la escuela para tratar de moler el calentador y el refrigerador de mi motor de combustión interna. Me afilé en un torno educativo (en el que trabajaba el abuelo Lenin).

Por supuesto, no había precisión allí, la parte externa del calentador resultó ser bastante buena, pero la parte cilíndrica debajo del pistón estaba en un cono. Trudovik me explicó que la herramienta aburrida se dobla, porque la máquina para tales cosas es bastante pequeña y débil. Surgió la pregunta de qué hacer a continuación ... Fue una suerte que mi madre en ese momento trabajara como contadora en una empresa privada, que era un ex Avtomobilzavod. Valery Aleksandrovich (el director de esta planta) resultó ser una persona maravillosa y me ayudó mucho. Ya contaba con una máquina soviética profesional y Turner que me ayudó. Fue más divertido, y literalmente una semana después, casi todo estaba listo, comenzó el ensamblaje del motor. Hubo momentos interesantes en la construcción, por ejemplo: el eje, sobre el cual se presionó el volante, fue entregado al taller de mecánica de precisión en otra planta (para obtener la precisión necesaria para los rodamientos); el refrigerador se afiló en un torno, y los lugares para las fijaciones fueron hechos por una fresadora, el volante fue molido en una muela. Para mi fue muy interesante y emocionante. Los trabajadores de la fábrica pensaron que yo era un estudiante y estaba escribiendo algún tipo de trabajo científico. Estuve sentado en la fábrica hasta tarde en la noche, y me llevaron a casa en el auto oficial de Valery Aleksandrovich. El arranque del motor tuvo lugar en un gran entorno de trabajadores de la fábrica, todo fue muy interesante. El lanzamiento fue un éxito, pero el motor funcionó mal.


El resultado es coronado! El ángulo del soporte quemado durante la prueba.

Los inconvenientes se revelaron, las bisagras de plástico se reemplazaron con fluoroplásticos, el volante se aligeró y se equilibró, el pistón recibió un accesorio de fluoroplástico para una menor transferencia de calor y el refrigerador se convirtió en un área de enfriamiento más grande. Después de realizar un ajuste fino, el motor ha mejorado significativamente su rendimiento técnico.

Yo mismo estaba encantado. Al llegar a mi casa, los amigos, en primer lugar, se lo acercan, están interesados, piden huir. "Gennady Valentinovich manejó para mostrar el esfuerzo por su trabajo, todos estaban muy interesados, ni siquiera tenían que llamar a alguien, todos venían, miraban, estaban interesados".

El nombre del joven es Nikolai Shevelev, y él es el jefe del grupo. Lo llevé al decano, y los tres hablamos muy bien juntos. Y luego recordé las estadísticas de que para que la humanidad avance por el camino del progreso científico y tecnológico, todo el 2% de la población del planeta es suficiente. Conté el número total de estudiantes y me di cuenta de que ... no hay que preocuparse. ¡Con Nikolai, el progreso nos será asegurado de todos modos!
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  1. zorros
    zorros 8 noviembre 2016 07: 28
    +2
    Pero en realidad, ¿hay dibujos con características específicas o solo modelos válidos?
    1. kalibr
      8 noviembre 2016 08: 06
      +3
      No le pregunté. Hay un modelo válido. Obviamente, afiló todo en tamaño y diseño. Pero ya no estaba interesado. Yo tampoco soy un motor.
    2. marismas
      marismas 8 noviembre 2016 09: 20
      +3
      Los "caseros" tienen un sitio con foro, se les olvidó el nombre, allí desde el "alma ancha" difunden dibujos y reportajes video-foto.
      1. Sergey S.
        Sergey S. 8 noviembre 2016 19: 58
        +1
        Recomiendo a los interesados
        http://stirlinglab.flybb.ru/topic62.html
    3. avt
      avt 8 noviembre 2016 09: 35
      +11
      Cita: Fox
      Pero en realidad, ¿hay dibujos con características específicas?

      Este modelo ??? Ah ... para que? En realidad, hay un chip, sobre el cual escribe el autor, no es que el tipo haya hecho una muestra sobresaliente. Y en un momento de autoaprendizaje, ¡una persona pasó del diseño a la ejecución en metal! En realidad, el proceso de aprendizaje fue construido durante el mismo en MVTU im. Bauman, cuando los estudiantes de tercer año se llevaron a cabo en el trabajo de laboratorio con la capacidad de hacer algo con sus propias manos para soldar, fundir de metal, y la práctica era fábricas.
      Cita: Rudolff
      El artículo es bueno, programa educativo para los interesados.

      El único problema es, por cierto, se puede notar aquí en el sitio en los comentarios de individuos individuales que no es que haya pocos interesados, sino que estúpidamente no hay personas que quieran buscar algo. Incluso un motor de búsqueda en Internet.  solicitar
      1. Amuretos
        Amuretos 8 noviembre 2016 14: 52
        +4
        Cita: avt
        En realidad, el proceso de aprendizaje fue construido durante el mismo en MVTU im. Bauman, cuando los estudiantes de tercer año se llevaron a cabo en el trabajo de laboratorio con la capacidad de hacer algo con sus propias manos para soldar, fundir de metal, y la práctica era fábricas.

        No estudió en la Universidad Técnica Militar de Moscú, pero la biblia era y ahora reside en la preservación de un motor de motor de 4 volúmenes editado por el profesor Orlin, escrito por los científicos y maestros de la Universidad Técnica de Moscú de Bauman. Tengo una edición en papel de 1970-1974.
    4. Amuretos
      Amuretos 8 noviembre 2016 13: 51
      +3
      Cita: Fox
      Pero en realidad, ¿hay dibujos con características específicas o solo modelos válidos?

      Libros de texto reales: "Stirling Engines" editado por Kruglov. Myshkovsky. Ryzhkov-Dudonov: "Motores marinos de pistón de combustión externa. (Motores Stirling). Walker:" Motores Stirling ".
  2. bocsman
    bocsman 8 noviembre 2016 07: 42
    +3
    Me alegro por el joven! De eso será bueno.
  3. parusnik
    parusnik 8 noviembre 2016 08: 01
    +2
    ¡Con personas como Nikolai, el progreso aún estará asegurado para nosotros!
    ..¡Dios Dios!
  4. Rudolff
    Rudolff 8 noviembre 2016 09: 15
    +3
    Ahora, solo la próxima ola está subiendo, ¿es correcto que descansemos nuestras frentes en VNEU desde ECG a TE y si fue mejor desarrollar inicialmente un Stirling unificado? El artículo es bueno, programa educativo para los interesados.
    1. Amuretos
      Amuretos 8 noviembre 2016 13: 14
      +5
      Cita: Rudolff
      Ahora, solo la próxima ola está subiendo, ¿es correcto que descansemos nuestras frentes en VNEU desde ECG a TE y si fue mejor desarrollar inicialmente un Stirling unificado? El artículo es bueno, programa educativo para los interesados.

      Bueno, sucedió algo similar en los camiones de madera "Pavlin Vinogradov"

      Unidad de turbina de gas con generador de gas de pistón libre (GNL)

      En los motores de turbina de gas con turbocompresor, los productos de combustión deben enfriarse a temperaturas aceptables debido a su temperatura significativa mediante el suministro de un gran exceso de aire al compresor debido a su temperatura significativa. Una proporción significativa de la potencia de una turbina de gas se gasta en el accionamiento del compresor. En instalaciones con generadores de gas alternativos, la combustión del combustible se lleva a cabo en un cilindro separado, seguido de enfriamiento de los productos de combustión. Con su expansión parcial, el gas realiza el trabajo parcial utilizado para impulsar el compresor alternativo. Como generador de gas, generalmente se usa un motor con pistones que se mueven opuestamente en diseño horizontal.

      Diagrama esquemático de una unidad de turbina de gas con GNL

      En la Fig. 124 es un diagrama esquemático de una turbina de gas con un generador de gas de pistón libre. Durante la carrera, los pistones 1 divergen de adentro. m. t. (interno) a n. m. t. (externo) y en el curso inverso: acércate. Cuando los pistones están cerca a las. m. t. en el cilindro 3 a través de las boquillas de combustible 4 se suministra combustible que se quema y los productos de combustión resultantes, expandiéndose, realizan una carrera de trabajo. Durante la carrera de los pistones 1, los pistones 6 de los compresores de aire comprimen el aire en los cilindros amortiguadores 10. A través de las válvulas de descarga 11, el aire comprimido ingresa al cilindro exterior 12. Al final de la carrera, las ventanas de escape 5 y luego las ventanas de purga 2 se abren, se liberan gases y el cilindro 3 se purga. Los gases de escape mezclados con el aire de purga se enfrían y se envían a la turbina de gas A a través del receptor B. La energía potencial del aire comprimido en los cilindros amortiguadores proporciona la carrera de retorno del pistón 1. Al mismo tiempo, el aire atmosférico se introduce en los cilindros amortiguadores a través de las válvulas 9 y El cilindro 3 del motor comprime la carga nueva a los parámetros proporcionando autoencendido del combustible inyectado a través de las boquillas.

      Después de eso, el ciclo se repite. Para sincronizar el funcionamiento de los pistones, se utilizan una rueda dentada 8 y una cremallera 7.

      Se instaló una turbina de gas de este tipo con cuatro GNL con una capacidad de 2940 kW en camiones de madera del tipo Peacock Vinogradov.
      Una de las opciones para el motor Stirling.
      1. Aviagr
        Aviagr 8 noviembre 2016 14: 59
        +2
        Puede que te decepcione, por desgracia, pero esto no es "estilo". Ahora, si en el receptor Б de alguna manera, el calor se transfirió a una unidad adicional con el desempeño del trabajo, entonces sí. Es decir - no hay suministro de calor externo, solo interno.
        1. Amuretos
          Amuretos 8 noviembre 2016 16: 23
          +2
          Cita: Aviagr
          Puede que te decepcione, por desgracia, pero esto no es "estilo". Ahora, si en el receptor Б de alguna manera, el calor se transfirió a una unidad adicional con el desempeño del trabajo, entonces sí. Es decir - no hay suministro de calor externo, solo interno.

          Sí, estoy de acuerdo, contigo, me equivoqué. Es solo un esquema del GNL una vez extendido. SPDK se hicieron de acuerdo con un esquema similar.
  5. alexej123
    alexej123 8 noviembre 2016 09: 34
    +5
    Gracias, Vyacheslav Nikolaevich. Como siempre, sus artículos son interesantes, con un toque diferente. Los suecos me sorprenden. Parece un país pequeño, pero han desarrollado industria. Y con los motores de la flota de submarinos, se estableció el "tono" para todos.
    1. kalibr
      8 noviembre 2016 11: 27
      0
      Déjame que te corrija - "Olegovich".
      1. alexej123
        alexej123 8 noviembre 2016 16: 44
        0
        Lo siento, algo ha encontrado. hi
      2. chenia
        chenia 8 noviembre 2016 17: 07
        0
        Y tu padre no es Oleg Mikhailovich.
        1. kalibr
          8 noviembre 2016 19: 24
          0
          ¡Sí, Oleg Mikhailovich! Pero su apellido no es Shpakovsky, es el apellido de matrimonio de su madre.
          1. chenia
            chenia 8 noviembre 2016 20: 39
            0
            Disculpe . solo un amigo estaba en mi OVAKOLU (Odessa) 72-76 años.
  6. Aviagr
    Aviagr 8 noviembre 2016 09: 45
    +4
    También en nuestro instituto había un maestro fascinado por Stirling: desarrollé una versión de su presentación, solo que con la producción no tuve suerte, como este estudiante. Bien hecho, que decir!
    Es agradable ver tu Creación en la glándula, y aún mejor, ¡llevar el Beneficio a las personas!
    Entonces, ¿qué estoy buscando? Mi Stirling está diseñado para dispositivos autónomos montados en la superficie para recibir energía electrónica del sol o moverse. Tal vez hay quienes desean patentar y fabricar conjuntamente, ¡bienvenido!
  7. andrewkor
    andrewkor 8 noviembre 2016 10: 49
    +3
    ¡La envidia directa se lleva! ¡Adelante Nikolay! Simplemente no a Red!
  8. mealnik2005
    mealnik2005 8 noviembre 2016 11: 04
    +3
    Aprendí sobre este motor hace aproximadamente un mes, comencé con la instalación anaerobia de submarinos y cambié sin problemas a Stirling. Me sorprendió especialmente el refrigerador actual basado en él: lo calientan con leña, se enfrían y tienen electricidad. Pero, desafortunadamente, no encontré literatura con cálculos matemáticos de este dispositivo, se desconoce la eficiencia que se puede obtener. Es una pena que no le hayan enseñado en la universidad a ampliar sus horizontes.
    1. kalibr
      8 noviembre 2016 11: 30
      +1
      Nuestra universidad ha desarrollado (no estudiantes, por supuesto) algo aún más genial: una tubería normal con dos tuberías. Sople aire a través de un extremo. Y los otros dos están saliendo. De uno - caliente, del otro - frío. Y eso es todo! Por todas partes! ¡No pueden inyectarlos en ningún lado! Pero este artículo se está preparando.
      1. Aviagr
        Aviagr 8 noviembre 2016 14: 48
        0
        Cita: kalibr
        ¡No pueden inyectarlos en ningún lado!

        Porque Tenemos este divisor de flujo de vórtice desde que 80-s se introdujo en Uzbekistán para soldadores de tuberías de gas: solo hay calor + 50, y en la tubería, en general el infierno. Entonces, a través de este divisor de flujo de aire frío con una manguera, a un soldador en una tubería para una túnica (caliente, solo a la atmósfera), ya podía cocinar 15min, no 2-3, y tirar de las piernas con la cuerda. riendo
        Así que este es un invento ANTIGUO, que sus "especialistas" no doblen los dedos.
        1. kalibr
          8 noviembre 2016 19: 26
          0
          No estoy diciendo qué hay de nuevo. Solo la aplicación puede ser diferente. En un principio.
      2. ver_
        ver_ 8 noviembre 2016 15: 10
        0
        ... el rábano picante conoce esta invención desde hace cuántos años ... Los alemanes trabajaron en este sistema en los años cuarenta del siglo pasado ... - los llamados tubos de vórtice - intentaron ser utilizados en submarinos ...
      3. voyaka uh
        voyaka uh 13 noviembre 2016 16: 24
        0
        Esto se llama tubo de vórtice. Por compresor de aire
        Y el tubo de cobre es fácil de hacer.
        La física de este asunto es controvertida, pero el efecto es obvio.
  9. chenia
    chenia 8 noviembre 2016 13: 04
    +2
    Para crear motores eficientes que operan en el ciclo Stirling. es necesario deshacerse de los estereotipos (en primer lugar, rechazar el movimiento alternativo de los elementos transformadores y el movimiento correspondiente del fluido de trabajo).
    En Pskov, hicieron algo similar (sin darse cuenta ellos mismos). Bueno, y regeneradores (giratorios) para insertar en el espacio de las tuberías de lo contrario. corrientes. Bueno, ven a esto, con tiempo.
  10. Mikado
    Mikado 8 noviembre 2016 14: 13
    +3
    Nunca me han interesado los motores (hay un pecado, disculpe, más libros), pero me uniré: el artículo es un buen programa educativoestáblecido, Estimado autor, ¡estás haciendo un buen trabajo! estáblecido, "Los talentos necesitan ayuda, la mediocridad se abrirá paso".
    1. Andrey Zh
      Andrey Zh 8 noviembre 2016 17: 02
      +2
      Estoy de acuerdo con usted: ¡los talentos necesitan ayuda y la mediocridad se abrirá paso entre ellos! Sin embargo, ¡los burócratas se desperdician! ...
  11. Por siempre asi
    Por siempre asi 8 noviembre 2016 15: 28
    +1
    Absolutamente, solo el 2% de las personas impulsan el progreso, pero aproximadamente el 25% mueve los valores anales, por lo que el 2% se ahoga en la mierda.
  12. chenia
    chenia 8 noviembre 2016 16: 06
    0
    Este tipo de motor es un verdadero reemplazo para ICE. Resolver problemas mecánicos y utilizar un fluido de trabajo más simple (en lugar de helio y especialmente hidrógeno) pondrá fin al motor de combustión interna (que, en principio, no puede fabricar motores eléctricos).
    1. Mikhail3
      Mikhail3 8 noviembre 2016 18: 43
      0
      No es un sustituto de nada. Y nunca pondrá ningún punto, lo siento. El motor Stirling está desprovisto de "una serie de nudos tiernos", pero en cambio tiene un nudo "tierno". Membrana. Y esta membrana indispensable minimiza todos los beneficios del motor. Un intento de reemplazar la membrana con pistones generalmente hace que el motor Stirling sea absurdamente antieconómico.
      Sí, puedes hacerlo sobre la base de estos motores, incluso los submarinos, a pesar de las unidades en la nave espacial. En todas partes, donde no necesita pensar en el costo de la membrana y el número de sus ciclos de trabajo ... Hasta que comprendamos el dispositivo de la sustancia (ahora no entendemos absolutamente, probablemente estamos siguiendo los caminos equivocados) y creamos materiales fundamentalmente nuevos para las membranas, el motor Stirling. Juguete divertido e inútil, curiosidad tecnológica divertida.
      1. chenia
        chenia 8 noviembre 2016 19: 25
        0
        Tengo una opinión diferente (mira mi primer post).
        Si habrá movimiento de bucle unidireccional
        fluido de trabajo en el sistema, y ​​sus sellos no son particularmente necesarios (como en una turbina).

        ¿Y qué es una membrana en DS? ¿Dónde está alfa, beta, gamma?
        ¿Puede significar focas?
        1. chenia
          chenia 8 noviembre 2016 22: 11
          0
          Cita: chenia
          serpenteado


          Error (solo en bucle) -Nado loopback.
        2. Mikhail3
          Mikhail3 14 noviembre 2016 21: 30
          0
          No habrá movimiento en bucle unidireccional. Tan pronto como aparece algo como un pistón en el sistema, moviéndose a lo largo de cualquier ruta deseada, aparece un problema. Esa es una fuga en el borde de las partes móviles y fijas del motor.
          El motor Stirling alcanza sus parámetros solo cuando su volumen de trabajo no tiene ningún contacto con el entorno externo. Hablando en términos generales, cuando se trata de una bolsa, un momento desde el cual solo se puede llevar afuera. Una especie de pelota, que funciona a la manera del corazón humano, aumenta de tamaño y disminuye. Aumento-disminución. Y el momento debe ser eliminado de la pared.
          Luego hay algunos ahorros y algún tipo de eficiencia. Aquí la pared de la "bolsa" es la membrana, que se necesita y que no. El demostrador más hermoso de este motor es una lata de acordeón de bronce. Hasta que se rompa el latón, todo es perfecto.
          La única forma de quitar algo del anillo para que el motor al menos funcione: intente generar electricidad. Pero un cuerpo de trabajo adecuado ... pero una pérdida ... No es interesante.

          Ja Mientras escribe, ¡parece haber pensado cómo hacer un movimiento de anillo! Y eliminar el poder ... no voy a describir. Cohetes hipersónicos tontamente avancé en algún lugar por delante ... nafig.
      2. Jerónimo
        Jerónimo 9 noviembre 2016 12: 14
        +1
        Cita: Mikhail3
        El motor de Stirling es un juguete divertido e inútil, una curiosa curiosidad tecnológica.

        De hecho, esto no es una curiosidad, sino una tecnología de larga data utilizada tanto en el complejo militar-industrial como en dispositivos comerciales.
        Hubo una serie de artículos sobre la creación del complejo Javelin. Entonces, en la unidad de observación, el motor Stirling se usa para enfriar el elemento de guía de semiconductores, lo que permite que se use varias veces.
        El complejo fue adoptado en 1991.
        No estoy seguro del siguiente hecho: según las nuevas tecnologías en los EE. UU., El plazo limitado de secreto y uso exclusivo no supera los 10 años.
        En 2001, en el campo de los instrumentos para detectar radiaciones ionizantes, aparecieron dispositivos con enfriamiento en motores Stirling. Sospecho que han pasado 10 años y se levantó la prohibición del uso de tecnología militar en dispositivos comerciales.
        Aquí hay un ejemplo de dispositivos en el ciclo de Stirling, que incluso se venden masivamente en Rusia:
        http://ortec-online.com/download/Micro-trans-SPEC
        .pdf
        http://ortec-online.com/download/mobius.pdf
        Y aquí hay un enlace a un líder global en la producción de enfriadores basados ​​en motores Stirling:
        http://sunpowerinc.com/
        De particular interés es la sección de Aplicaciones:
        http://sunpowerinc.com/cryocoolers/applications/
        Sé que la NASA, utilizando enfriadores basados ​​en Stirling, hace salas de pruebas enteras que simulan las condiciones del espacio.
        Por otra parte, los fabricantes en los Estados Unidos con una docena. También hay fabricantes en China y en Europa.
        Y el artículo y los comentarios son deprimentes. Pronto reinventaremos la rueda y la disfrutaremos.
  13. pimen
    pimen 8 noviembre 2016 16: 08
    0
    es extraño en general que teniendo la temperatura como residuo, ICE no bloqueó con Stirling
    1. chenia
      chenia 8 noviembre 2016 16: 40
      0
      No tiene sentido combinar, para un motor de combustión interna un ciclo de vapor adicional en un ciclo es más aceptable. Por ejemplo, expansión continua, y en cierta etapa, se inyecta agua en el cilindro (usamos el calor de las paredes y el calor de los gases después del último trabajo (trabajo cuando se produce la liberación durante la expansión normal).

      Y todo el encanto de Stirling en el regenerador (por cierto, Stirling no había pensado en eso antes).
      1. pimen
        pimen 8 noviembre 2016 17: 20
        0
        en primer lugar, no hacen esto o aquello;
        en segundo lugar, el agua en los cilindros ICE claramente no es la mejor solución en comparación con el intercambiador de calor en la cabeza
        1. chenia
          chenia 8 noviembre 2016 17: 53
          0
          Crower resolvió estos problemas (ciclo de 6 ciclos), pero allí las pérdidas de escape se mantuvieron igual. No habrá agua en los cilindros, solo habrá que reducir las revoluciones.
          (teniendo en cuenta la vaporización).

          El intercambiador de calor en la cabeza es 1-2% más eficiencia efectiva y muchos problemas. ¿Tiene sentido perder el tiempo?
          1. pimen
            pimen 8 noviembre 2016 18: 19
            0
            No entendí nada: si la eficiencia de ICE es de aproximadamente el 30% y Stirling tiene aproximadamente el 30%, ¿por qué no el 50% resultante? Un ciclo de 6 ciclos es claramente el siguiente paso en la búsqueda del 50 por ciento
            1. chenia
              chenia 8 noviembre 2016 18: 49
              0
              Lo que dije en una publicación anterior de ninguna manera tiene un ciclo de Stirling. Este es un ejemplo (intento) de usar el calor de las paredes y el escape en el motor de combustión interna.

              Y al usar el cabezal Stirling como calentador (combinando dos mecanismos de conversión para una planta de energía), perderá más por fricción.

              La temperatura de los gases residuales es de 700-600 grados. (no parece malo) pero la densidad del gas de escape es baja (6 atm). Y para calentar el volumen correspondiente de gas en el cristal líquido (que tiene una presión promedio de 50 atm. (No consideraremos los 100-150 atm más efectivos) por al menos algún valor práctico de eficiencia.

              Y si tiene en cuenta los problemas con los sellos.
              Ningún cruce de ICE con Stirling definitivamente no vale la pena.
              1. pimen
                pimen 8 noviembre 2016 21: 02
                0
                Cita: chenia

                La temperatura de los gases residuales es de 700-600 grados. (no parece malo) pero la densidad del gas de escape es baja (6 atm). Y para calentar el volumen correspondiente de gas en el cristal líquido (que tiene una presión promedio de 50 atm. (No consideraremos los 100-150 atm más efectivos) por al menos algún valor práctico de eficiencia.
                Y si tiene en cuenta los problemas con los sellos.
                Ningún cruce de ICE con Stirling definitivamente no vale la pena.

                una presión de 50-100-150atm no es nada en absoluto. Más bien, el volumen de este gas tendrá sentido; en consecuencia, la potencia eliminada. Estoy de acuerdo en que parte de la energía de la combustión de combustible en el motor de combustión interna se realizó en un trabajo útil, pero la mayor parte se gastó ineptamente en calentar la cabeza del bloque y las pérdidas mecánicas. Oh, lo tengo Pérdidas mecánicas: el trabajo sin sentido de un ciclo de trabajo para tres auxiliares, que es difícil de traducir en térmico.
                1. chenia
                  chenia 8 noviembre 2016 22: 42
                  0
                  Cita: pimen
                  una presión de 50-100-150atm no es nada en absoluto. Más bien, el volumen de este gas tendrá sentido; en consecuencia, la potencia eliminada.


                  Correcto. volumen. El punto es que la transferencia de calor entre dos volúmenes idénticos de sustancias con 6 y 50 atm implica una cantidad diferente de sustancia (masa) en estos dos volúmenes iguales. Entonces. que la capacidad de calor del fluido de trabajo en el DS) es 8 veces mayor, y con un equilibrio igual de temperaturas (después del intercambio de calor en algún lugar -200 C) ... Y luego no puede continuar. El juego no vale la pena.

                  Por cierto, Stirling puro (sin regenerador) tiene una eficiencia por debajo de la máquina de vapor de hasta un 5%.
  14. Persistencia
    Persistencia 8 noviembre 2016 16: 42
    0
    Incluso en la Segunda Guerra Mundial fabricaron tales motores, trabajaron con el calor de sus manos. ¿Los lápices afilados ...? La eficiencia puede alcanzar el 65-70%.
    Anteriormente, ninguna información había encontrado este inconveniente: "Stirling tiene, en general, solo un inconveniente. Puede sobrecalentarse y luego fallará inmediatamente". Como regla general, como desventaja, mencionan las dimensiones del engranaje principal: o), para pl es especialmente importante.
    1. kalibr
      8 noviembre 2016 19: 30
      +1
      No lo inventé. Después de hablar con un estudiante, antes de escribir este material, leí todo lo que se podía leer rápidamente en los Stirlings. Entonces esto no es ficción.
  15. Andrey Zh
    Andrey Zh 11 noviembre 2016 23: 11
    0
    Gracias muy interesante !!!
  16. ver_
    ver_ 21 archivo 2017 15: 16
    0
    Cita: kalibr
    Nuestra universidad ha desarrollado (no estudiantes, por supuesto) algo aún más genial: una tubería normal con dos tuberías. Sople aire a través de un extremo. Y los otros dos están saliendo. De uno - caliente, del otro - frío. Y eso es todo! Por todas partes! ¡No pueden inyectarlos en ningún lado! Pero este artículo se está preparando.

    ... los alemanes desarrollaron tubos de vórtice en los años cuarenta del siglo pasado ...- no es necesario inventar el inventado ...
  17. Kudrevkn
    Kudrevkn 20 marzo 2017 13: 53
    0
    Stirling es bueno! ¡Y es bueno por casi 200 años! Pero el ICE Golubev? ¿Y esto "no es una rama sin salida del desarrollo del barco ICE"?