斯特林发动机为什么没有普及

斯特林发动机为什么没有普及(斯特林发动机为什么不应用)

kszqyz kszqyz 发表于2022-11-02 14:00:13 浏览1044 评论0

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斯特林发动机为什么不应用

首先我想说楼主的问题是一个伪命题。因为斯特林发动机已经有了很多的实际应用,例如太阳能发电、生物质能热电联产、空间动力等。目前国内技术最为成熟的是上海的“齐耀动力”公司,该公司已经开发出50kW的CHP产品。国外的斯特林机厂商就更多了,Sunpower, Infinia,SES等等。当然还有一些斯特林机用在潜艇上,也就是AIP系统,不过这类技术都比较敏感,公开的不多。

斯特林和蒸汽机

斯特林发动机原理
优点
1.、其使用外部热源,因此只要是能够产生热,皆可用来做为推动的能源,
  所以并不仅限于可燃烧的燃料。而由于内燃机常令人诟病其排放的废气,会产环境污染的问题,因此能够使用地热、太阳能等自然的能源来运作StirlingEngine,显然在此方面是具有优势的。

  2.、虽然Stirling Engine 常被归类于外燃机,但实际上,只要能够产生温差,
  就能够成为运作的能源,因此使用低温流体,如乾冰、或冰水,同样可使Stirling Engine 进行运作。
  3.、由于Stirling Engine 外部热源与工作气体(Working gas)是分开的,因
  此没有燃烧废弃物堆积于内部的问题,使用的润滑油周期较持久。
  4、由于热源位于外部,因此在调整控制上,比内燃机容易得多。
  5、 热源的提供是连续性的,较不会有燃料燃烧不全的情形。
  6、比起其他引擎,它的构造很简单,不需要阀门,也没有化油器等机构。
  7、运作的温度与压力比起蒸气引擎或内燃式引擎要低且安全的多,因此引擎强度与重量不需要很要求很高。
  8、没有燃烧爆炸的作用,运作也很安静,没有剧烈的震动。
以 上就是 Stirling Engine 的发展优势。然而,既然Stirling Engine 具有优势,但为何当初它并没有成为普遍的动力系统?显然它仍然有一些问题有待克服或替代方桉:
缺点
  1、无法避免热源对热室的侵蚀。毕竟高温差使得其运作效率提高,但也相对的会使活塞机构产生高温或低温侵蚀性的影响,引响运作寿命。
  2、虽然在低温差可以运作,但要在低温差下产生大量的动能时,引擎的体积就会很巨大。
  3、高低温差的控制很困难,尤其取决于引擎的隔热包装技术。如果无法有效控制,会徒增能源的散逸,减低效率。
  4、刚开始Stirling Engine 无法迅速运转,它必须经过一段“暖机时间”。
  5、要改变它的能量输出等级是很难的,它无法像内燃机一样用燃油多寡直接去控制动力的大小。
  6. 最好的工作气体是使用氢等分子量小的气体,但这些气体不易保存。
  所以,以上的这些特性与问题,造成了 Stirling Engine 发展的兴衰。以目
  尽管如此,Stirling Engine 仍被利用在进行乾净、环保的长时期稳定运作的电力生产与低温冷冻上。

单缸斯特林原理

首先你要弄明白,它的工作介质是空气、氢气等。燃料发生化学反应发生热能,热能是气缸里的空气或者氢气产生物理变化,膨胀,推动活塞往复运动。 有两种冷却方式 1:直接压缩,当活塞向前运动时就已经冷却了一些(一般用于单缸小型的斯特林发动机) 2:附加一个活塞气缸,运作原理大概就是:1缸进气时,2缸就压缩,1缸压缩时,2缸就进气。 可以,只要有温度差都可以。 目前这种发动机的用途不大,虽然他很方便(但效率不高) 很难普及到汽车上,应为汽车的负载变化时很大的,而这种发动机的转速不易控制,扭力就更不用说了。 即使它很环保,但它的效率和利用率都不如汽油机、柴油机等内燃机高。 恐怕难了,这种发动机的综合的来说都不如现在低排量的汽油机。 相比: 1:转速不易控制,即使你加了个变速器也只能控制在一定的功率范围里。 2:需要的辅助设备比较大,例如燃烧器,他所耗费的燃油就更不用说了。 ——————————————————希望对你有帮助O(∩_∩)O————————————————— ```````````````````````````````````````````````````````我的Q:1161937222`````````````````````````````````````````````````

哪位大神给解释一下斯特林发动机没有普及的原因吗

星型发动机结构复杂,受结构影响,并不能提供更大动力,跟涡扇或者涡喷发动机相比弊端明显,因此未能普及~

求普及发动机的原理!

发动机在设计之初就会考虑到这些问题,所以压缩比和空燃比都在有效地控制之中。就算燃料混合比过浓,进气量是有极限的是受气缸工作容积限制的,当空气中的氧消耗殆尽 喷再多的油也烧不起来了 。
空燃比跟点火定时控制的好的话燃烧所产生的物质也只有水和二氧化碳。产生积碳多了就说明机器有故障了,应该及时检查和维修。
燃烧热量只要不过高或过低(80~90摄氏度 ) 是有好处的 ,因为热胀冷缩使得各摩擦件之间配合间隙达到最佳,这也是发动机发动后不要急着马上开车,而是要着一会儿热热车的原因。老司机都懂的。

说实话,有没有人觉得斯特林冤得慌

现在的发动机是在一缸内完成:进气、压缩、化学能释放能量产生高温使空气变成别的气体,使另多种气体在高温高压下提高它的内能。使机械改变空气内能时所需的功。与化学能产生高温后另多种气体的内能差,对外输出。只是都在一个缸内完成。最后排出。就这样四个过程。斯特林发动机就根手捏气球一样会有高功率吗?说还利用了《卡诺热循环》那根本就不是热循环。热循环是利用它做功后的余热才叫真正的热循,因为做功后的热量对再次做功以没有意义了。只有热传的意义。一个热气机内受力活塞的上止点与下止点没有多大的压差。它会有多大的功输出。要么工作缸与压缩缸的气压相同而体积不同。我在做一个发动机样机时发现进入1mp时给少量,进入0.4mp时多进是一样的效果。但是斯特林发动机从冷腔排入热腔。它们是一种连通的。加热时气体膨胀会自动的往冷腔也会去。所以有反作用。因为它不是压缩。只是一种相互挤压。要说一句真话啊。所有只要是利用气体膨胀做工质的热机。都是利用物质的内能差在做功。也就是冷腔与热腔要有温。机械改变气体的内能要消耗机械能。热量改变要消耗热量。就这两种改变气体的内能。现在的发动机与斯特林发动机都有是一样利用气体在不同温度下的内能差对外输出功。只是斯特林发动机设计有缺乏。

斯特林发动机是不是体形越大动力就越大有没有视频拍下来讲解一下

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斯特林发动机
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斯特林发动机是伦敦的牧师罗巴特 斯特林(Robert Stirling)于1816年发明的,所以命名为“斯特林发动机”(Stirling engine)。斯特林发动机是独特的热机,因为他们实际上的效率几乎等于理论最大效率,称为卡诺循环效率。斯特林发动机是通过气体受热膨胀、遇冷压缩而产生动力的。这是一种外燃发动机,使燃料连续地燃烧,蒸发的膨胀氢气(或氦)作为动力气体使活塞运动,膨胀气体在冷气室冷却,反复地进行这样的循环过程。
中文名:斯特林发动机
外文名:Stirling engine
发明者:罗巴特 斯特林/Robert Stirling
发明时间:1816年
类型:外燃机
工作原理:斯特林循环
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外燃机
外燃机是一种外燃的闭式循环往复活塞式热力发动机,有别于依靠燃料在发动机内部燃烧获得动力的内燃机。燃料在气缸外的燃烧室内连续燃烧,通过加热器传给工质,工质不直接参与燃烧,也不更换。
优缺点
涡轮蒸汽外燃机
由于外燃机避免了传统内燃机的震爆做功问题,从而实现了高效率、低噪音、低污染和低运行成本。外燃机可以燃烧各种可燃气体,如:天然气、沼气、石油气、氢气、煤气等,也可燃烧柴油、液化石油气等液体燃料,还可以燃烧木材,以及利用太阳能等。只要热腔达到700℃,设备即可做功运行,环境温度越低,发电效率越高。外燃机最大的优点是其使用不受气压大小影响(对内燃机而言气压低会影响进气),非常适合于高海拔地区使用。
但是,斯特林发动机还有许多问题要解决,例如膨胀室、压缩室、加热器、冷却室、再生器等的成本高,热量损失是内燃发动机的2-3倍等。所以,还不能成为大批量使用的发动机。
由于热源来自外部,因此发动机需要经过一段时间才能响应用于气缸的热量变化(通过气缸壁将热量传导给发动机内的气体需要很长时间)。 这意味着:
1、发动机在提供有效动力之前需要时间暖机。
2、发动机不能快速改变其动力输出。
斯特林发动机目前有报道,已经开始研究在计算机主板的散热风扇上使用,通过北桥芯片的发热来带动斯特林发动机,以此来给硬件降温,该研究还处于研究阶段(2008.04.11)。
热气机
热气机(Stirlin
斯特林发动机
gEngine)是一种由外部供热使气体在不同温度下作周期性压缩和膨胀的闭式循环往复式发动机,由苏格兰牧师 RobertStirling在十九世纪初发明,所以又称斯特林发动机。相对于内燃机燃料在气缸内燃烧的特点热气机又被称作外燃机。热气机特指按闭式回热循环工作的热机,不包括斯特林热泵或斯特林制冷机。
工作原理
热气机是一种外燃的、闭式
工作原理
循环往复活塞式热力发动机。
热气机可用氢、氮、氦或空气等作为工质,按斯特林循环工作。在热气机封闭的气缸内充有一定容积的工质。气缸一端为热腔,另一端为冷腔。工质在低温冷腔中压缩,然后流到高温热腔中迅速加热,膨胀作功燃料在气缸外的燃烧室内连续燃烧,通过加热器传给工质,工质不直接参与燃烧,也不更换。
按缸内循环的组成形式分,热气机主要有配气活塞式和双作用式两类。配气活塞式热气机,在一个气缸内有两个活塞作规律的相对运动,冷腔与热腔之间用冷却器、回热器和加热器连接,配气活塞推动工质在冷热腔之间往返流动;双作用式热气机,每个气缸内只有一个活塞,兼起配气活塞和动力活塞的作用。各缸的上部为热腔,下部为冷腔。各热腔经加热器、回热器和冷却器与邻缸的下部冷腔连接,组成一个动力单元。
热力循环可以分为定温压缩过程、定容回热过程、定温膨胀过程、定容储热过程四个过程。

为什么外燃机没有被大范围使用

外燃机以斯特林发动机为代表,从其工作示意图可以看到外燃火力暴漏在环境当中,那么就会具有许多不确定型,效率肯定不如内燃机效率高,那么效率不高的设备人们谁愿意采用呢?只有在力所不能及的条件下才会被迫采用。