двигатель Стирлинга (жидкосной)

  Вход на форум   логин       пароль   Забыли пароль? Регистрация
On-line:  

Раздел: 
Энергетика! / гидроконструкции / двигатель Стирлинга (жидкосной)

Страницы: 1  новая тема

Автор Сообщение


Группа: Участники
Сообщений: 8
Добавлено: 19-01-2011 15:27



Описание принципа работы:
Принцип работы данного двигателя такой же, как у знаменитых лаво-ламп, с той лишь разницей, что в лаво-лампах оставляют внутри немного воздуха, а в нашем случае воздуха в системе (или другого газа) быть не должно. В исходном состоянии два цилиндра сварены в одну конструкцию указанную на схеме, внутрь залиты две жидкости (бензиловый спирт и вода) в соотношении объемов 2/1. Жидкости не смешиваются и малорастворимые друг в друге (в 100г воды растворяется 4г спирта), Поэтому жидкости разделятся на два слоя: спирт и 4% раствор спирта в воде. Плотность спирта (1045 кг/м3) больше плотности 4% смеси (1002 кг/м3), поэтому спирт будет находиться в нижней части цилиндра теплообменника, а смесь (далее вода) сверху. Далее нижнюю часть начинаем нагревать отходящими горячими газами от любого теплового агрегата (топки, котла и др.). Спирт, нагреваясь, расширяется тем самым, действуя на воду, которая в свою очередь, выталкивает вверх поршень в рабочем цилиндре. Так как вода отгорожена от зоны нагрева слоем спирта и соприкасается с верхней частью цилиндра где происходит охлаждение, то она нагревается значительно слабее, к тому же она имеет малый коэффициент теплового расширения. В результате, нагревшись и расширившись, спирт становится легче воды и начинает всплывать (для того чтобы спирт не разделялся на отдельные пузыри, а подымался всем объёмом, в него добавлены специальные добавки). Поднявшись вверх спирт попадает в зону охлаждения и охлаждаясь вновь сжимается, при этом поршень в рабочем цилиндре возвращается назад под действием атмосферного давления. Однако поршень не возвратится в начальное положение, так как вода, находящаяся в зоне нагрева тоже немного расширяется, но это расширение незначительно. Охладившийся спирт становится тяжелее воды и опускается вниз, где вновь нагревается, цикл повторяется. Похоже, немного, на двигатель Стирлинга.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 2041
Добавлено: 21-01-2011 08:48
Любой спирт (метиловый или этиловый легко растворяется в воде, да так, что получить 100% спирт невозможно. Для этилового спирта самый высокий процент 96% (если его получают из браги). Но попытка не пытка.


Группа: Участники
Сообщений: 8
Добавлено: 21-01-2011 08:50
Нет, бензиловый спирт (о котором я писал) на растворяется в воде и имеет плотность больше чем у воды.

магистр
Группа: Участники
Сообщений: 2041
Добавлено: 22-01-2011 15:47
Скорее всего из малых отличий в плотностях воды и спирта КПД такого двигателя будет очень маленьким. Кроме того, как предотвратить превращение воды в пар? Проще сделать чисто паровой двигатель и получать энергию на фазовом переходе из воды в пар и обратно.


Группа: Участники
Сообщений: 8
Добавлено: 22-01-2011 18:47
Я предпологаю, что разность в плотностях будет влиять только на ту разность температур, при которой двигатель начнёт работать. КПД двигателя будет зависеть от теплового расширения спирта и его теплоёмкости, чем больше тепловое расширение и меньше теплоёмкость, тем больше КПД. Тут проблема в том, что при перегреве конвекционные потоки все перемешаются и граница раздела фаз исчезнет, тогда двигатель станет.
Есть вариант кода вместо воды можно использовать твёрдое вещество определённой плотности, чтобы в горячем спирте оно тонуло (и закрывало горячую часть), а в холодном спирте всплывало и открывало горячую часть.
Вода в двигателе не закипит, т.к. внутри будет избыточное давление и температура кипения увеличится, да и грея двигатель отходящими газами (и охлаждая с одной стороны) вряд ли сильно нагреем воду.

Страницы: 1  новая тема
Раздел: 
Энергетика! / гидроконструкции / двигатель Стирлинга (жидкосной)

Отвечать на темы могут только зарегистрированные пользователи

KXK.RU