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标题: 用试管和玻璃注射器制作的斯特林发动机模型 [打印本页]

作者: masm32 时间: 2007-8-22 21:07
标题: 用试管和玻璃注射器制作的斯特林发动机模型
最近忙里偷闲，用试管和玻璃注射器做了个斯特林发动机。真好玩
用了5寸软驱的电机轴和壳，和模型飞机上的球头扣，塑料尾桨夹等。。。用蜡烛就可以转，用酒精灯大概转速在350左右，还有很大的改进余地

详细的原理在这里：
http://cai.tongji.edu.cn/luntan/forum/display.asp?SID=1&BID=33&TID=9555

[ 本帖最后由 masm32 于 2007-9-3 04:08 编辑 ]

作者: chuyq888 时间: 2007-8-22 21:14
视频看不了!:em15: :em15: :em15:

作者: masm32 时间: 2007-8-22 21:16

原帖由 chuyq888 于 2007-8-22 21:14 发表
视频看不了!:em15: :em15: :em15:

可以看呀。我正在看

作者: dxwhc 时间: 2007-8-22 21:21
很好玩啊

作者: dpcom 时间: 2007-8-22 21:26
利害

作者: dpcom 时间: 2007-8-22 21:28
试管里的是什么？

作者: masm32 时间: 2007-8-22 21:30

原帖由 dpcom 于 2007-8-22 21:28 发表
试管里的是什么？

大试管里套了个小试管作活塞，小试管里塞钢丝刷为了固定连杆（偷懒的方法），也可以用其他方式固定连杆

作者: 我爱宝马 时间: 2007-8-22 21:31
不怕爆炸吗

作者: masm32 时间: 2007-8-22 21:33
试管是耐温玻璃的。不会爆

作者: gdmmyxlpelgc 时间: 2007-8-22 21:33
:em26:

作者: ZZYYGG 时间: 2007-8-22 21:36

原帖由 dpcom 于 2007-8-22 21:28 发表
试管里的是什么？

钢丝球？

作者: masm32 时间: 2007-8-22 21:40

原帖由 ZZYYGG 于 2007-8-22 21:36 发表

钢丝球？

是。。但是可以不用的。我是为了偷懒才用钢丝球来固定

作者: 3dhx 时间: 2007-8-22 21:52
有点意思啊！~~~~~~~~~~~~~~~
介绍一下原理就好了。

作者: xiegang1 时间: 2007-8-22 21:58
LZ真强啊

作者: Jaken 时间: 2007-8-22 21:58
无意之中看到LZ穿着裤裆:em23:

作者: 王立刚 时间: 2007-8-22 22:01
介绍一下原理就好了

作者: sakai 时间: 2007-8-22 22:01
不错的模型

作者: 王立刚 时间: 2007-8-22 22:03
[media=x,500,375]https://v.youku.com/v_show/id_XNzY1NDAwMA==/v.swf[url=http://player.youku.com/player.php/sid/XNzY1NDAwMA==.html[/media][/flash[/url]]

[ 本帖最后由王立刚于 2007-8-22 22:14 编辑 ]

作者: masm32 时间: 2007-8-22 22:03

原帖由 3dhx 于 2007-8-22 21:52 发表
有点意思啊！~~~~~~~~~~~~~~~
介绍一下原理就好了。

详细的原理在这里：
http://cai.tongji.edu.cn/luntan/forum/display.asp?SID=1&BID=33&TID=9555

作者: 今天心情好 时间: 2007-8-22 22:06
原理原理。

作者: Su-27 时间: 2007-8-22 22:18
厉害

作者: charli 时间: 2007-8-22 22:18
LZ犯了,,用试管最低级的错误,没预热,现在天气热还可以,如果天冷不预热,直接爆了~

作者: masm32 时间: 2007-8-22 22:21

原帖由 charli 于 2007-8-22 22:18 发表
LZ犯了,,用试管最低级的错误,没预热,现在天气热还可以,如果天冷不预热,直接爆了~

试管是耐热玻璃呀。。中学作化学试验都是用火烧的。不会爆的啦

作者: charli 时间: 2007-8-22 22:28
你读中学化学,老师没教你,试用试管加热的时候要预热???试管底是圆的,那里玻璃厚了,受热不均匀就会爆~

作者: A24 时间: 2007-8-22 22:28
:em26:
什麽时候放到450上用？:em19:

作者: sy6831 时间: 2007-8-22 22:29
:em26: 楼主强！！:em26:

作者: masm32 时间: 2007-8-22 22:30

原帖由 王立刚 于 2007-8-22 22:03 发表
http://player.youku.com/player.php/sid/XNzY1NDAwMA==/v.swf]

请教，直接把视频放进帖子里是怎么操作的呀？:em15:

作者: charli 时间: 2007-8-22 22:35
论坛代码~

作者: masm32 时间: 2007-8-22 22:45

原帖由 charli 于 2007-8-22 22:28 发表
你读中学化学,老师没教你,试用试管加热的时候要预热???试管底是圆的,那里玻璃厚了,受热不均匀就会爆~

试管那么脆弱吗？看看国外用试管做的商品斯特林：

作者: masm32 时间: 2007-8-22 22:48

原帖由 charli 于 2007-8-22 22:35 发表
论坛代码~

:em00:

作者: charli 时间: 2007-8-22 23:11
也要的,先用酒精灯预热,然后在集中加温,
因为我最有经验,制取氧气的时候,直接加热,立刻就爆了,

作者: masm32 时间: 2007-8-23 02:58

原帖由 charli 于 2007-8-22 23:11 发表
也要的,先用酒精灯预热,然后在集中加温,
因为我最有经验,制取氧气的时候,直接加热,立刻就爆了,

噢。。。冬天试试看

作者: 3dhx 时间: 2007-8-24 06:42
标题: 我把原理转过来
什么是斯特林热机？
热气机（即斯特林发动机）的理想热力循环，为19世纪苏格兰人R.斯特林所提出，因而得名。它是由两个定容吸热过程和两个定温膨胀过程组成的可逆循环，而且定容放热过程放出的热量恰好为定容吸热过程所吸收。热机在定温(T1)膨胀过程中从高温热源吸热，而在定温(T2)压缩过程中向低温热源放热。
　
斯特林循环可以分为4个过程：
　　①定温压缩过程:配气活塞停留在上止点附近，动力活塞从它的下止点向上压缩工质，工质流经冷却器时将压缩产生的热量散掉，当动力活塞到达它的上止点时压缩过程结束。
　　②定容回热过程:动力活塞仍停留在它的上止点附近,配气活塞下行，迫使冷腔内的工质经回热器流入配气活塞上方的热腔，低温工质流经回热器时吸收热量，使温度升高。
　　③定温膨胀过程：配气活塞继续下行，工质经加热器加热，在热腔中膨胀，推动动力活塞向下并对外作功。
　　④定容储热过程：动力活塞保持在下止点附近，配气活塞上行，工质从热腔经回热器返回冷腔，回热器吸收工质的热量，工质温度下降至冷腔温度。
　　在理论上，定容储热量等于回热量，其循环效率等于卡诺循环效率。两个活塞的运动规律是由菱形传动机构来保证的。

作者: 3dhx 时间: 2007-8-24 06:53
标题: 继续转

斯特林热机的缺点及改进方法:
斯特林热机的主要缺点：
a）制作难度比较大，因此造价比较高而且生产周期长。
b）能量输出体积比极小：对照其他类型的发动机，在同等体积的情况下斯特令发动机产生的能量很小。
c）纯斯特林发动机是无法启动的，要用其它方式先将其进行预热。
改进方法:
虽然与其他发动机相比，斯特林发动机在特定温差下具有最高的效率，但由於受限制造加热器材料的最高温度耐热性，使得提供给斯特林发动机的温差跟著受到限制。在最高操作压力下，未来加热器的最高耐温温度可达1000K。在此状况下假设冷却器的温度为300K，斯特令发动机的理想效率约为67%。而汽油发动机与柴油发动机的理想效率分别约为60%与63%。因此内燃机尚有极大的效率改善空间，而斯特令发动机仅具极小差距的竞争力。不过如果材料科技有重大的突破，使得加热器在内压150bar时可安全地承受1600K的高温，则斯特令发动机的理想输出效率可高达80%。如此的斯特令发动机将可有效成为极具吸引力的替代性车辆发动机。

作者: wen135 时间: 2007-8-24 08:06
标题: 请教：
我用试管做试验，用酒精灯连续加热。开始阶段工作较好，过一段时间估计内部温度过高后，
动力活塞向外移(来回行程差不多）顶死飞轮。此时只有熄火或放掉一点管内热气才能维持运转。
请问masm32要让发动机正常连续运转，加温是否有注意事项？
这种发动机要想正常工作，是否和烧蜗炉一样需调节温度（压力）？
也就是说温度变化会造成发动机工作点变化不能正常工作？

作者: wen135 时间: 2007-8-24 08:13
标题: 又：
“钢丝球？

是。。但是可以不用的。我是为了偷懒才用钢丝球来固定”。

试管里的钢丝球起置换作用，可以用其他材料。好象不能“可以不用的”。

作者: masm32 时间: 2007-8-24 17:06

原帖由 wen135 于 2007-8-24 08:06 发表
我用试管做试验，用酒精灯连续加热。开始阶段工作较好，过一段时间估计内部温度过高后，
动力活塞向外移(来回行程差不多）顶死飞轮。此时只有熄火或放掉一点管内热气才能维持运转。
请问masm32要让发动机正常 ...

      不会的。温度越高转的越快，不影响工作点。我经常是边上网边让他运转，一般都可以连续运转超过几个小时。到是有把试管烧的变形引起配气活塞撞击气缸。
      放气应该不存在的吧？因为配气活塞杆是有间隙的，虽然很小但是足够自动调节气压了，配气活塞因为也是试管，内部有气体所以要在塞子上打个放气孔，否则配气活塞可能涨出来
      用钢丝球固定不爽，我现在改进了用个塞子固定配气活塞（塞子上要打放气孔）见下图：运转情况较钢丝刷更好，现在用小蜡烛可以达到酒精灯的效果

多谢3dhx粘贴原理资料:em00:

[ 本帖最后由 masm32 于 2007-8-24 17:29 编辑 ]

作者: wen135 时间: 2007-8-24 17:53
谢谢你的回答。
做斯特林发动机最难解决的就是密封问题，配气活塞杆与活塞杆套的间隙。紧了阻力大，松了发动机不工作。
不知你用的活塞杆套是什么材料，与活塞杆的间隙配合尺寸？
当我用玻璃球全密封方式（见可乐罐一文有照片），非放气不能正常运转。

作者: masm32 时间: 2007-8-24 17:58

原帖由 wen135 于 2007-8-24 17:53 发表
谢谢你的回答。
做斯特林发动机最难解决的就是密封问题，配气活塞杆与活塞杆套的间隙。紧了阻力大，松了发动机不工作。
不知你用的活塞杆套是什么材料，与活塞杆的间隙配合尺寸？
当我用玻璃球全密封方式（见 ...

是呀。密封非常重要，活塞杆我是用自行车钢丝，直径是2mm，气缸盖我是用的赛钢塑料，本身就有自润滑作用，打的是2mm的孔，并且把孔尽量做长些，一方面定位活塞（防止活塞晃动太大），另以方面就是把密封做的好一点，这样的配合阻力可以做的比较满意了。

[ 本帖最后由 masm32 于 2007-8-24 17:59 编辑 ]

作者: wen135 时间: 2007-8-24 18:00
非常感谢指教。

作者: fjw1022 时间: 2007-8-24 18:33
厉害:em26: :em26:

作者: lhwk 时间: 2007-8-24 18:59
巧手!!!!!!

作者: yguang_2006 时间: 2007-8-24 19:07
成功

作者: 车车车 时间: 2007-8-24 19:30
好长时间没有看到过这么令人兴奋的帖子了,狂顶

作者: 车车车 时间: 2007-8-24 19:53

原帖由 masm32 于 2007-8-24 17:06 发表

不会的。温度越高转的越快，不影响工作点。我经常是边上网边让他运转，一般都可以连续运转超过几个小时。到是有把试管烧的变形引起配气活塞撞击气缸。
放气应该不存在的吧？因为配气活塞杆 ...

我想知道那些试管在那里能买得到啊?

作者: masm32 时间: 2007-8-24 21:10

原帖由 车车车 于 2007-8-24 19:53 发表

我想知道那些试管在那里能买得到啊?

医疗用品商店。。各种试管、注射器、胶管都有。

作者: masm32 时间: 2007-8-25 00:15

原帖由 wen135 于 2007-8-24 17:53 发表
当我用玻璃球全密封方式（见可乐罐一文有照片），非放气不能正常运转。

玻璃球的那种要加限位才可以持续运行，要不越来越热是要放气的，飞轮其实是个天然的限位器

作者: zhangfei918 时间: 2007-8-25 01:05
好东西，感觉有点意思，回头自己做个试试，
飞轮上的两个曲柄的相对位置是多少度？

作者: masm32 时间: 2007-8-25 02:28

原帖由 zhangfei918 于 2007-8-25 01:05 发表
好东西，感觉有点意思，回头自己做个试试，
飞轮上的两个曲柄的相对位置是多少度？

90度

作者: 车车车 时间: 2007-8-25 07:55
:em15: :em15: 下次偶一定要找到合适的材料,呵呵

作者: zhangfei918 时间: 2007-8-25 15:58

原帖由 masm32 于 2007-8-25 02:28 发表

90度

谢谢，回头弄一个耍耍

作者: sensitive 时间: 2007-8-25 21:11
高手

作者: zgl 时间: 2007-8-26 23:39
:em26: :em26:

作者: masm32 时间: 2007-9-3 02:48
经过改进，功率大增，体积减小。最高转速达到900转/分，用个小蜡烛就可以带动一个简易发电机点亮发光管。发电机就是用0.23的漆包线绕2000匝，铁芯用4个450电直的废主轴。磁铁就是用两个10mm的磁钢吸在铁质飞轮上。

[ 本帖最后由 masm32 于 2007-9-3 03:29 编辑 ]

作者: 76767676 时间: 2007-9-3 03:52
:em26: :em26: :em26:

作者: ziyoudj 时间: 2007-9-3 04:25
哈哈李哥 QQ上好久没看见你了怎么研究上斯特林热机了哈哈 :em26: 直驱电机怎么样了最近还出去飞吗小心啊不练功我会赶上你啦:loveliness:

作者: 孩儿他爹 时间: 2007-9-3 11:23
:em07:

作者: wen135 时间: 2007-9-4 10:23
网上看到一种有别于斯特林的热机:"布雷顿循环"。
http://unit.xjtu.edu.cn/epes/web ... /qtpzzl-Brayton.htm
据说比斯特林易制简单，不知有人试验过没有？

作者: masm32 时间: 2007-9-4 13:52

原帖由 wen135 于 2007-9-4 10:23 发表
网上看到一种有别于斯特林的热机:"布雷顿循环"。
http://unit.xjtu.edu.cn/epes/web ... /qtpzzl-Brayton.htm
据说比斯特林易制简单，不知有人试验过没有？

看了半天，不知道布雷顿循环可逆否？

作者: gale 时间: 2007-9-5 15:53
标题: 咖啡杯上的斯特林发动机
http://9.douban.com/site/entry/24084402/

作者: masm32 时间: 2007-9-5 17:11

原帖由 gale 于 2007-9-5 15:53 发表
http://9.douban.com/site/entry/24084402/

呵呵~已经做过两个低温差斯特林了，但是因为缺乏经验及材料和工艺问题，要烧火才转，下一个争取做到体温就转:em15:

[ 本帖最后由 masm32 于 2007-9-5 17:16 编辑 ]

作者: 车车车 时间: 2007-9-6 13:12
楼主,太厉害了.一定要以楼主为榜样做一个出来:em24:

作者: lxs1029 时间: 2007-9-10 18:13
LZ你好！我是个比较笨的人。但很喜欢你的这个，能不能把你的画个制作图给我看看。有些细节我看不懂。谢谢

作者: masm32 时间: 2007-9-11 23:03

原帖由 lxs1029 于 2007-9-10 18:13 发表
LZ你好！我是个比较笨的人。但很喜欢你的这个，能不能把你的画个制作图给我看看。有些细节我看不懂。谢谢

我不会cad呀，有时间我分解开来拍照片给你看吧，你是哪里不懂？

作者: lxs1029 时间: 2007-9-12 07:32
两个试管那里

作者: abednego 时间: 2007-9-13 12:33
请问火焰加热两个试管之间的空气，那么热量怎么散发出去呀，也就是问一下散热器在什么地方？

作者: wzcaipyi 时间: 2007-9-13 23:18
:em26: :em26:

作者: 无限行程 时间: 2007-9-25 00:19

原帖由 masm32 于 2007-9-4 13:52 发表

看了半天，不知道布雷顿循环可逆否？

:"布雷顿循环"是可逆的，效率应该比斯特林循环好，而且工质运行路线清晰方向确定，回热器大小随意尺寸不受限制。

[ 本帖最后由无限行程于 2007-9-25 00:21 编辑 ]

作者: 无限行程 时间: 2007-9-25 00:24
本人想搞个:"布雷顿循环"热机，有兴趣的朋友可加QQ：574648920，讨论

作者: wen135 时间: 2007-9-25 19:31
对:"布雷顿循环"热机有兴趣，能不能在这里开个专题讨论？
也可以让更多的人了解参与。

作者: masm32 时间: 2007-10-10 14:57
标题: 改进的斯特林发动机
最高转速超过1500转/分

作者: fly1km 时间: 2007-10-10 16:55
楼主能否把最后这个版本的发多些清晰的图上来学习下？

作者: masm32 时间: 2007-10-10 17:36

原帖由 fly1km 于 2007-10-10 16:55 发表
楼主能否把最后这个版本的发多些清晰的图上来学习下？

应该够清楚了吧？

作者: ydjjl 时间: 2007-10-11 00:59
这也叫发动机啊!好玩呵呵

作者: masm32 时间: 2007-10-11 11:54
标题: 更牛X的发动机
用电脑cpu散热器做的热空气发动机（manson发动机），原理跟斯特林发动机不同，结构更简单，并且带进排气槽，靠气缸内气体和大气压差工作。运行起来有“扑扑”的进排气声。稍后上录像

[ 本帖最后由 masm32 于 2007-10-11 11:56 编辑 ]

作者: boyrabbit 时间: 2007-10-11 11:58
楼主真牛，佩服！:em26: :em26: :em26:

作者: yxs8732 时间: 2007-10-17 16:41
提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

作者: yz800212 时间: 2007-10-17 16:55
好玩的东西:em07:

作者: 饥骨如柴 时间: 2007-10-17 17:20
好东西哈~好玩

作者: masm32 时间: 2007-10-19 12:01

原帖由 yxs8732 于 2007-10-17 16:41 发表
:em26: 佩服楼主的实践能力!
可否把"manson发动机"的原理和结构公布一下,我也很想做一个.谢谢!

原理和结构在这里
http://www.geocities.com/kenboak/Manson.html

作者: ldfa 时间: 2007-10-19 12:33

原帖由 masm32 于 2007-8-22 21:30 发表

大试管里套了个小试管作活塞，小试管里塞钢丝刷为了固定连杆（偷懒的方法），也可以用其他方式固定连杆

错误的答案!
试管里没有小试管,只有塞钢丝刷。这个钢丝刷也不为了固定连杆的，更不是偷懒的方法，这个是用来作为冷热端热交换用的。

作者: mybmw 时间: 2007-10-19 16:33

原帖由 ldfa 于 2007-10-19 12:33 发表

错误的答案!
试管里没有小试管,只有塞钢丝刷。这个钢丝刷也不为了固定连杆的，更不是偷懒的方法，这个是用来作为冷热端热交换用的。

请教，冷热端热交换是起什么作用？是过渡吗？

作者: wen135 时间: 2007-10-19 19:10
期盼楼主能多发些清晰的图上来学习,早日看到视频。

作者: masm32 时间: 2007-10-20 20:16

原帖由 ldfa 于 2007-10-19 12:33 发表

错误的答案!
试管里没有小试管,只有塞钢丝刷。这个钢丝刷也不为了固定连杆的，更不是偷懒的方法，这个是用来作为冷热端热交换用的。

错误答案？东东可是我做的哟。难道你比我还正确？

[ 本帖最后由 masm32 于 2007-10-20 20:20 编辑 ]

作者: masm32 时间: 2007-10-20 20:27
标题: 这种“热回声”式斯特林发动机里的钢丝刷才起你说的冷热交换作用

[ 本帖最后由 masm32 于 2007-10-20 20:29 编辑 ]

作者: wen135 时间: 2007-10-21 12:30
d://斯特林//4112.jpg
佩服。
请教红圈里的结构和工作原理。
还想看到热空气发动机照片。
谢谢。

作者: wen135 时间: 2007-10-21 12:35
不知何故图片发不上。即最下一张照片活塞左边结构。

作者: masm32 时间: 2007-10-21 15:20

原帖由 wen135 于 2007-10-21 12:35 发表
不知何故图片发不上。即最下一张照片活塞左边结构。

连接器（带4个密封圈的铝构件）没必要象照片那样复杂，其实就打个通孔就行，我是参照下面的网站做的：
http://heetgasmodelbouw.ridders.nu/Webpaginas/pagina_thermo_acoustic_mobiel/acoustic_frameset.htm

[ 本帖最后由 masm32 于 2007-10-21 16:03 编辑 ]

作者: wen135 时间: 2007-10-21 16:52
谢谢。
我想如果中间用塑料管连接到注射器（当活塞）是不是可以工作？

作者: 车车车 时间: 2007-10-21 18:52
楼主太强了,是我认真学习的榜样啊

作者: masm32 时间: 2007-10-21 19:29

原帖由 wen135 于 2007-10-21 16:52 发表
谢谢。
我想如果中间用塑料管连接到注射器（当活塞）是不是可以工作？

你这方法不错，极大简化加工。。。就是塑料管耐热差可能不行，那里接近火源，用硅胶管可能可以

[ 本帖最后由 masm32 于 2007-10-21 19:31 编辑 ]

作者: mybmw 时间: 2007-10-22 15:04
请教，这个图里的动力缸是玻璃的还是塑料的，如果是玻璃的上面如何打孔？

作者: gd163 时间: 2007-10-22 15:23
呵呵，单缸发动机！真不错！

作者: masm32 时间: 2007-10-22 19:39

原帖由 mybmw 于 2007-10-22 15:04 发表
请教，这个图里的动力缸是玻璃的还是塑料的，如果是玻璃的上面如何打孔？

××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××

这个动力缸是玻璃的（玻璃注射器），所有发动机的动力缸都是玻璃的，塑料注射器的阻力太大。

这个玻璃上没有打孔，照片中的孔在铝合金上，这个孔通到后面的一个延伸到到动力缸的底部的一个槽，和动力缸的塑料堵头联通。

但是manson发动机的玻璃上有打孔（见下图），其实玻璃的切割和打孔很简单的，甚至简单过金属的切断，没想象的那么难，切割我是夹在车床上用金刚砂轮切割，打孔就是用小台钻夹上下面照片中塑料盒里的金刚砂魔头打孔，几分钟内就可以完成。后听人介绍有玻璃钻头买，下图是我买的3,4,5,6mm的玻璃钻头，不过还没来得及用。加工玻璃的时候要加水，防止玻璃粉尘飞舞

切割下来的玻璃料头