斯特林发动机工作原理
斯特林发动机是一种用外部加热使活塞往复运动的外燃机，1916年由苏格兰人罗伯特·斯特林发明而命名。这种发动机可以利用各种能源，特别是因为它是外燃式，使用聚光太阳能更为方便。其特点是体积小，效率高（最高可达40％，用它作水泵，比其它太阳能水泵的效率要高5～10倍）。斯特林发动机的循环回路由膨胀腔、压缩腔、动力活塞、配气活塞和回热器组成。这种发动机需充满高压气体，可采用空气、氢气、氦气或氮气。膨胀腔也叫热腔，在受到聚焦的太阳光辐射后，腔内的工质被加热，引起膨胀，推动配气活塞。因而压缩腔（也叫“冷腔”）内的工质受到压缩，于是向冷却水放热。 配气活塞的质量大于动力活塞，两者之间没有任何一机械连接，完全处于“自由”状态。在太阳能加热和冷却水冷却下，膨胀与压缩交替，活塞就自行运动，动力活塞输出功率。配气活塞上下运动分配气体工质，使工质在热腔与冷腔之间交替移动。回热器是一关键部件，一般用多层金属网做成，它起着储热和放热的双重作用。当工质由热腔通过回热器进入冷腔时，它就起吸热作用。反之，它就向工质放热。反弹器是由空气弹簧构成，它借助器内的工质具有一定的压力。以保证两个活塞的正常动作。动力活塞输出的功，可以用于发电，也可用于水泵。所以斯特林发动机能构成单独的 太阳能发电机，功率由几百瓦到数十千瓦。
斯特林(stirling)引擎 斯特林引擎是一种外部连续燃烧的机器。由于连续燃烧，能使用任何一种燃料而且燃烧完全、洁净。斯特林引擎的效率取决于机器热源与冷源之间的温度差。因使用了耐高温的陶瓷材料，斯特林引擎的效率增加了5%左右。斯特林引擎有许多优点：①在部分负荷下斯特林引擎的效率高；②燃料几乎完全燃烧而且烟气洁净；③振动小、噪声低；④在斯特林引擎中随冷却液带走了大部分热量，这部分未利用的热容易回收。冷却液的温度决定着效率和输出功率。冷却液温度为70℃时斯特林引擎的效率约37%，冷却液温度为50℃时斯特林引擎的效率为39%。冷却液温度为50℃时最大轴输出功率约比冷却液温度70℃时高10%。因此对于斯特林发动机的废热利用应特别重视低温热的应用；⑤斯特林引擎无需维护保养而且保证长期运行。 |
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发表于 2006-11-23 12:13
