مقدمه:

 

توسعه جوامع شهری علاوه بر نیاز به منابع انرژی در صورتهای

مختلفاز جمله انرژی الکتریکی ، موجب افزایش روز افزون

تعداد خودرو ها گردیده است .این در حالی است که

محدودیت های سوخت های فسیلی بویژه نفت

، موجب بالا رفتن قیمت این نوع سوختها شده

و خطرات زیست محیطی ناشی از گاز های

آلاینده و آلاینده ای صوتی ،استفاده از موتور

های احتراق داخلی را با مشکلاتی مواجه ساخته است .

امروزه با توجه به محدودیتهایی که در امر بهسازی

موتورهای بنزینی و دیزلی وجود دارد انگیزهء زیادی

برای پیدا کردن جایگزین مناسب در صنایع موتور سازی

ایجاد شده است موتور استرلینگ که بر اساس

دو فرایند حجم ثابت و دو فرایند دما ثابت از نظر تر

مودینامیکی امکان دستیابی به بازده به چرخه کارنو را عملی مکند .

 

 

به عنوان یک موتور احتراق خارجی که قادر به تولید

حد اقل گازهای آلاینده و حداقل آلودگی صوتی (بدلیل

عدم وجود احتراق متناوب و نداشتن سوپاپ) و بسیاری

ویژگی های دیگر که در این مقاله به آنها اشاره خواهد شد

، گزینه مناسبی برای جایگزینی به نظر میرسد .

موتور استر لینگ از نظر مکانیزم بسیار ساده و دارای

گشتاور مناسب است و چنانچه به صورت معکوس

به کار گرفته شود ، جایگزین بسیار خوبی برای چرخه

های تبرید نیز هست .موتور استر لینگ دارای

کاربرد های زمینی به صورت ایستگاهی

( نیروگاههای برق) و متحرک (اتومبیل) و کاربردهای

پزشکی (قلب مصنوعی)میباشد .دسترسی آسان

به منبع انرژی فراوان خورشیدی در فضاپیماها و نیز

احتراق فلز در زیر دریاییها امکانات منحصر بفردی

هستند که استفاده از موتور های استرلینگ

را در این موارد توسعه داده است

معرفی موتور استر لینگ:

موتور استر لینک از دو سیلندر و دو پیستون

تشکیل شده است در داخل سیلندر بزرگتر

که به آن سیلندر جابجایی نیز گفته میشود

پیستون جابجایی قرار دارد و در داخل سیلندر

کوچکتر نیز پیستون کار یا قدرت واقع شده است

هر دو پیستون کار یا قدرت از طریق محور مربوطه

با اختلاف فاز حدودا"90 از یکدیگر به میل لنگ

وصل شده اند.دو انتهای سیلندر جابجایی

بوسیله یک مجرا بیکدیگر متصل می باشد و صرفنظر

از تلفات مکانیکی میتوان فشار محفظه های بالا

و پائین آن را یکسان فرض نمود پیستون جابجایی

بدون نیاز به درزبندی نسبت به سیلندر به راحتی

میتواند در داخل آن حرکت کند و گاز عامل را که

در داخل موتور قرار دارد از طریق مجرای مورد اشاره

، به قسمت فوقانی یا تحتانی خود هدایت کند.

 

 

 

در مسیر مجرای مورد بحث سه عضو مهم موتور

، یعنی گرم کن ،بازیاب و سرد کن، قرار گرفته اند

.در این موتور گرم کن یا منبع گرم یک مبدل حرارتی

است که حرارت را از هر منبع حرارتی مانند انرژی

خورشیدی سوخت فسیلی و اخذ و به گاز عامل

انتقال میدهد منبع سرد نیز به یک مبدل حرارتی

یا محیط واگذار میکند در وسط منبع سرد نیز یک مبدل حرارتی ا

ست که گرمارا از گاز عامل گرفته وآن را به چاه

حراراتی ( محیط) واگذار میکند در وسط منبع گرم

و منبع سرد بازیاب قرار دارد که همانند یک باطری

حرارتی در حین عبور گاز گرمای آن را گرفته و در

باز گشت مجدداآن را گرم میکند .

بازیاب بایستی ظرفیت حرارتی نسبتا" بالا داشته

و هدایت حرارتی در آن بخوبی صورت گیرد معمولا

" ماتریس بازیاب بسته به نوع کاربرد ، از سیم های

فولاد ضد زنگ و یا برنج ساخته میشود . موتور

استرلینگ در یک چرخه بسته عمل میکند

و لذا بایستی از هرگونه نشت گاز عامل

به بیرون جلو گیری گردد بنابراین محل عبور

محور حرکت دهنده پیستون جابجایی از مرز سیلندر جمله محل هایی است که باید در زبندی شود .پیستور کار توسط محور مربوط (شاتون) به میل لنگ متصل میباشد قسمت فوقانی سیلندرها از طریق یک مجرا به سیلندر جابجایی ارتباط داشته و صرف نظر از تلفات

مکانیکی میتوان آن را با سیلندر جابجایی هم

فشار عوض کرد پیستون کار برخلاف پیستون

جابجایی بایستی در درون سیلندر درزبندی

شود بنحوی که بدون نیاز به رونکاری مانع

از نشت گاز عامل به محیط گردد .

 

موتور استرلینگ چگونه کار میکند:

پیستون کار و پیستون جابجایی با اختلاف

فاز حدودا" 90 به میل لنگ متصل شده اند

در مرحله راه اندازی ، چرخش میل لنگ باعث

میشود پیستون جابجایی از قسمت فوقانی

یا محفظه انبساط به طرف قسمت تحتانی

با محفظه تراکم حرکت کند این حرکت موجب

میشود تا گاز عامل از طریق مجرای تابعبیه

شده ،پس از عبور از سرد کن بازیاب و سپس

گرم کن ، گرم شده و به محفظه گرم یا انبساط

وارد شود افزایش دمای گاز موجب افزایش فشار

چرخه میشود و پیستون کار را بطرف پایین میراند

(فرایندانبساط) بدین ترتیب پیستون کار از طریق

شاتون میل لنگ را به حرکت در می آورد و در

حقیقت کار تولید میکند . لذا چرخ طیار بگردش

درآمده و دارای انرژی میگردد در حالت بعد پیستون

جابجایی توسط میل لنگ بطرف بالا یعنی محفظه

انبساط رانده شده و باعث میشود تا گاز عامل

از طریق مجرای مربوط پس از عبور از گرم کن

بازیاب و سپس سرد کن خنک شده و به محفظه

سرد یا تراکم وارد شد سرد شدن گاز باعث کاهش

چرخه شده و در این لحظه بخشی از انرژی داده

شده به چرخ طیار صرف باز گرداندن پیستون کار

به نقطه مرگ بالا و متراکم کردن گاز میشود

( فرایند تراکم) به عبارت دیگر در این مرحله

به موتور کار داده میشود بنابر این با توجه

به اینکه در مرحله انبساط موتور

در فشار بالا به چرخه طیار کار میدهد و در

مرحله تراکم در فشار پائیین از آن کار میگیرد

موتور کار خالص تولید میکند چنتنچه بازیاب

بازدهی کامل داشته باشد و همه گرمای

گرفته شده را مجددا" به گاز عامل پس

بدهد در آن صورت مقدار گرمای لازم که در

گرمکن باید به گاز عامل داده شود به اندازه

جبران کاهش دمای ناشی از فرایند به

انبساط است و نیز مقدار گرمایی که در

سرد کن باید از گاز عامل گرفته شود به

اندازه جبران افزایش دمای ناشی از فرایند

تراکم می باشد بدون شک تلفات مکانیکی

یاتاقانها و سایر مکانیزم ها و افت اصطکاکی

ناشی از فشار درزبندی سهم بسزایی

در کاهش کارایی موتور دارد

 

 


نظرات شما عزیزان:

نام :
آدرس ایمیل:
وب سایت/بلاگ :
متن پیام:
:) :( ;) :D
;)) :X :? :P
:* =(( :O };-
:B /:) =DD :S
-) :-(( :-| :-))
نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه:






موضوعات مرتبط: آموزشی ، ،
برچسب‌ها:

تاريخ : دو شنبه 16 شهريور 1394برچسب:, | 12:50 | نویسنده : محمدطاهافرهودی |

.: Weblog Themes By SlideTheme :.


  • ستاره مادرید