Ⅰ 斯特林发动机原理
斯特林发动机是1816年由苏格兰人R斯特林提出来的,因而得名。它在理论上接近于理论最大效率。它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,便可为外机提供动力。
它的工作原理如下:
、
它包括
两个活塞,黄色的为交换活塞,墨绿色的为动力活塞,都连接于曲轴上。
整个缸体下部为热气室,上部为冷气室。首先对热气室进行加热到一定程度,
给活塞一个初速度。
动力活塞往下运动将冷气室的气体压到热气室,
气体在热气
室受热膨胀推动活塞向上运动,当气体到达冷气室,气体冷却收缩,活塞缩回,
又将气体压到热气室,
这样就形成了一个往复运动,
从而可以产生动力。
这就是
斯特林发动机的基本原理。
Ⅱ 斯特林发动机核心原理到底是什么通俗一点说
斯特林发动机核心原理是在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,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。
斯特林发动机是一种外燃机,它是通过气体(工质:一般为氢气或氦气)受热膨胀、遇冷压缩而产生动力的。
斯特林发动机是伦敦的牧师罗巴特斯特林(RobertStirling)于1816年发明的,所以命名为“斯特林发动机”(Stirlingengine)。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。
(2)斯特林发明扩展阅读:
斯特林发动机适用于各种能源。无论是液态的、气态的或固态的燃料,当采用载热系统(如热管)间接加热时,几乎可以使用任何高温热源,如:生物质能(柴火等),而发动机本身(除加热器外)不需要作任何更改同时热气机无需压缩机增压,使用一般风机即可满足要求,并允许燃料具有较高的杂质含量。
太阳能,这是斯特林发动机较为常见的用途之一;放射性同位素,常见于用于潜艇、深空的AIP系统。
网络-斯特林发动机
Ⅲ 斯特林发动机的介绍
斯特林发动机是伦敦的罗巴特 斯特林(Robert Stirling)于1816年发明的,所以命名为“斯特林发动机”(Stirling engine)。斯特林发动机是一种外燃发动机,其有效效率一般介于汽油机与柴油机之间。斯特林发动机是通过气缸内工作介质(氢气或氦气)经过冷却、压缩、吸热、膨胀为一个周期的循环来输出动力。
Ⅳ 斯特林热机中国自己有制造出来的吗是自己的专利吗
中国发明专利《斯特林可逆热机》(专利200710050409.2)是2012年6月15日授权的专利。专利权人是中国公民孔令斌。这是目前世界上最简单的结构。
Ⅳ 斯特林冲锋枪的研发历史
提到英军历史上装备的冲锋枪,即会联想到大名鼎鼎、有着“管子工”之称的司登冲锋枪,其优缺点并存,但在那个战火纷飞的年代,终究为反法西斯战争做出了杰出贡献。而斯特林冲锋枪正是司登冲锋枪的继任者。两者交替之际,正是二战结束后军用冲锋枪发展的黄金时期。斯特林冲锋枪自诞生以来得到了长足发展,武器推陈出新,产品形成系列。该枪除英国使用外,还向90多个国家出口。 由于设计、生产时间紧迫,仓促上马的司登冲锋枪外观相当粗糙。质量和尺寸偏大,枪托不能折叠,最致命的是它的保险极不可靠,以致经常发生意外走火。鉴于司登冲锋枪的缺陷,虽然英军不得不大量采用司登系列冲锋枪,但一直认为其与英国军队悠久的历史和良好的传统不够相符,有损英军的威严形象,因此迫切要求开发一种外形能够与英军形象相符的冲锋枪。
1945年~1953年之间,为更替原有的老式武器,英国举行了装备选型试验,“斯特林·帕切特”冲锋枪参加了一系列内容非常广泛的测试,并且最终以明显优势战胜了其他竞争对手。英国随后宣布将其作为大不列颠帝国的基本防御武器之一,定名为L2A1 9mm冲锋枪,因为是在斯特林公司进行生产,故又称斯特林冲锋枪,商业名称则是MK2。
从1953年起,英军部队开始用斯特林冲锋枪来替代司登冲锋枪。最初的产品根据部队的使用意见进行了一些改进,1955年诞生了L2A2冲锋枪,商业名称为MK3,1956年又进一步改进为L2A3冲锋枪,商业名为MK4。1956年,L2A3批量装备英军,司登冲锋枪被全部淘汰。
斯特林系列冲锋枪参加了著名的马岛之战和第一次海湾战争,在英国军队中一直服役到1990年代初。除英国使用外,该枪还向90多个国家出口,其生产一直持续到1980年代后期,总产量达到50万支以上。
Ⅵ 请问斯特林发动机的原理是什么
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。
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。
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:
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。
Ⅶ 斯特林发动机的设计与制作
这种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,因为他们理论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。
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。新型外燃机使用氢气作为工质,在四个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,膨胀做功。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。
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,外燃机最大的优点是出力和效率不受海拔高度影响,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。
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(StirlingEngine)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。现在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。 [编辑本段]热气机工作原理热气机是一种外燃的、闭式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。
已设计制造的热气机有多种结构,可利用各种能源,已在航天、陆上、水上和水下等各个领域进行应用。试验热气机的功率传递机构分为曲柄连杆传动、菱形传动、斜盘或摆盘传动、液压传动和自由活塞传动等。
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。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。
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。
改良的单缸斯特林发动机示意 http://202.108.15.245/boardfile/mil/20066/20060209083142.gif
已设计制造的热气机有多种结构,可利用各种能源,已在航天、陆上、水上和水下等各个领域进行应用。试验热气机的功率传递机构分为曲柄连杆传动、菱形传动、斜盘或摆盘传动、液压传动和自由活塞传动等。
美国STM公司的民用25KW外燃机
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。
日本亲潮级潜艇使用的斯特林发动机原理图
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。
两缸外燃机工作原理 http://202.108.15.245/boardfile/mil/20066/20060209085020.gif
与内燃机比较热气机所具备的优点:
适用于各种能源,无论是液态的、气态的或固态的燃料,当采用载热系统(如热管)间接加热时,几乎可以使用任何高温热源(太阳能放射性同位素和核反应等),而发动机本身(除加热器外)不需要作任何更改。同时热气机无需压缩机增压,使用一般风机即可满足要求,并允许燃料具有较高的杂质含量。
热气机在运行时,由于燃料在气缸外的燃烧室内连续燃烧,独立于燃气的工质通过加热器吸热,并按斯特林循环对外做功,因此避免了类似内燃机的震爆做功和间歇燃烧过程,从而实现了高效、低噪和低排放运行。高效:总能效率达到80%以上;低噪:1米处裸机噪音底于68dBA;低排放:尾气排放达到欧5标准。
热气机单机容量小,机组容量从20-50kw,可以因地制宜的增减系统容量。结构简单,零件数比内燃机少40%,降价空间大,同时维护成本也较低。
热气机尚存在的主要问题和缺点是制造成本较高,工质密封技术较难,密封件的可靠性和寿命还存在问题,功率调节控制系统较复杂,机器较为笨重。
热气机的未来发展将更多的应用新材料(如陶瓷)和新工艺,以降低造价;对实际循环进行理论研究,完善结构,提高性能指标;在应用方面,正大力研究汽车用的大功率燃煤热气机、太阳能热气机和特种用途热气机等。
热气机分为单缸、2缸、4缸等形式;单缸热气机的燃烧室与冷却器共一室,需要交替向燃烧室中注入燃气、燃烧、排气、注入冷却气体等循环过程,驱动活塞上下运动带动曲轴转动,由于燃烧室需要交替使用,与一般的内燃机一样复杂,很少再发展。2缸热气机的燃烧、冷却过程完全连续,1个汽缸加热、1个冷却,工质在 2个气缸中密闭循环,反复被加热冷却,活塞在热气驱动下上下运动驱动曲轴旋转。4缸热气机的气缸上部加热、下部冷却,或相反,工质在相邻两个气缸的上下部间循环,4个活塞交替上下,直接驱动斜盘转动,工作最为平顺。
4缸型的斯特林发动机
热气机的应用
随着全球能源与环保的形势日趋严峻,热气机由于其具有多种能源的广泛适应性和优良的环境特性已越来越受到重视,所以,在水下动力、太阳能动力、空间站动力、热泵空调动力、车用混合推进动力等方面得到了广泛的研究与重视,并且已得到了一些成功的应用。热气机推广中的3个方向包括:
热电联产充分利用它环境污染小和可使用多种燃料及易利用余热的特点,用于热电联产可取得更高的热效率和经济效率。
四联装余热回收系统
低能级的余热回收利用对燃烧系统稍加改进便可利用工场余热、地热和太阳能进行发电或直接驱动水泵,可取得更大的节能效益。
移动式动力源通过对发动机的小型化和轻量化,并改善其控制性能后,亦可以作为推土机、压路机等车辆的动力。
注意斯特林发动机的发明时间是1816,是和蒸汽机差不多的古老的发动机,多年没有引起人们的重视,斯特林发动机的几个特性是非常适合潜艇的,首先是燃烧连续,由于工质不燃烧,因此没有内燃机的爆震现象,噪音低;其次可以使用任何燃料,其燃烧室在外,燃烧的过程与工质无关,或者说只要有热源、冷源就能工作,无论烧煤烧碳都可以,只要能发热就行;
在凡尔纳的科幻小说《海底两万里》中,那艘著名的潜艇诺第留斯号的动力就是斯特林发动机,他的热源是采用钠与水反应生热,说明凡尔纳具有多么的科学远见。
海底两万里漫画
斯特林(RobertStirling,1790—1878)
英国物理学家,热力学研究专家。
斯特林对于热力学的发展有很大贡献。他的科学研究工作主要是热机。热机的研制工作,是18世纪物理学和机械学的中心课题,各种各样的热机殊涌而出,不断互相借鉴,取长补短,热机制造业兴旺起来,工业革命处于高潮时期。
随着热机发展,热力学理论研究提到了重要位置,不少科学家致力于热机理论的研究工作,斯特林便是其中著名的一位。他所提出的斯特林循环,是重要的热机循环之一,亦称“斯特林热气机循环”。这种循环,是封闭式的,采用定容下吸热的气体循环方式。循环过程是:①等容吸热加热;②由外热源等温加热;③等容放热,供吸热用;④向冷体等温放热,完成一个循环。在理想吸热的条件下,这种循环的热效率,等于温度上下限相同的卡诺循环。利用这种循环的“斯特林热机”,具有很多特点,如采用外燃,或外热源供热等。由于这种循环是封闭式循环,可采用传热性能好的工质,同时,工质的腐蚀性也可以很小,如氮气、氢气等气体。充入的气体工质,还可以加大压力,视封闭系统的情况,能够采用远远大于大气压力的高压气体工作,这样可以提高发动机的单位重量的功率,减小发动机的体积和重量。斯特林热机在逆向运转时,可以作为制冷机或热泵机,这种设想在现代已进入了实用研究阶段。
斯特林循环热空气发动机不排废气,除燃烧室内原有的空气外,不需要其他空气,所以适用于都市环境和外层空间。
18世纪末和19世纪初,热机普遍为蒸汽机,它的效率是很低的,只有3%一5%左右,即有95%以上的热能没有得到利用。到1840年,热机的效率也仅仅提高到8%。斯特林对于热力学理论的研究,就是从提高热机效率的目的出发的。他所提出的斯特林循环的效率,在理想状况下,可以无限提高。当然受实际可能的限制,不可能达到100%,但提供了提高热效率的努力方向。
Ⅷ 寻找有像斯特林发动机、永动机这样的发明。
永动机不可能吧~ 斯特林发动机我倒是很了解 我以前玩过 全铝制造
有一手掌大小 我以前是在掏宝上买的 你可以去搜艘 很多的 有一家"启星动力"的店 专门买这个的 蒸汽机 斯特林 这些 图纸你可以问问店家 那个制造不是很麻烦 挺简单的 一个小车床就行
Ⅸ 斯特林发动机的工作原理是什么
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。
斯特林发动机是伦敦的牧师罗巴特斯特林(RobertStirling)于1816年发明的,所以命名为“斯特林发动机”(Stirlingengine)。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。
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:
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。
Ⅹ 斯特林发动机的原理以及相关介绍
斯特林发动机的原理是利用温差带来的能量变换。热胀冷缩,再及时将已经加热的地方快速散热。
该循环由两个等温过程和两个定容回热过程组成,属于概括性卡诺循环的一种。实现斯特林循环的关键在于实现回热。斯特林构想的热机由两个气缸-活塞夹一个蓄热式回热器组成。
制约斯特林循环实际应用的因素有:高低温热源的等温吸热和等温放热难以实现、回热器回热难以实现、蓄热式回热器内部工质气体残留、蓄热式回热器阻力损失、活塞行程控制。玩具级的斯特林循环发动机和斯特林制冷机有很多产品出现, 但是对实用级的斯特林机器上述制约因素的影响迅速变大,导致其竞争力快速下降。
(10)斯特林发明扩展阅读
斯特林机推广中的3个方向包括:
(1)小型分布式热电联产系统:斯特林发动机基于其特点可应用于热电联产系统。热电联产系统从规模上分为小型分布式热电联产系统和大型的以热电厂为基础的热电联产系统。其中小型分布式热电联产系统具有设备小型化和燃料多元化等特征。
小型分布式热电联产系统主要由动力装置、供热装置和其他辅助装置组成,其中动力装置是整个系统的核心部件。天然气首先进人燃烧器进行燃烧,产生的高温烟气先用来加热发动机的高温热腔(区),然后与换热器进行换热,得到热水流入储槽作为生活热水,低温废气则从尾气管排出。
同时,冷水冷却发动机的低温冷腔(区)也被加热得到热水。工质则在高温热腔与低温冷腔之间循环流动,推动活塞往复运动对外做功,带动发动机发电。
(2)低能级的余热回收:斯特林机也特别适合用来回收利用低能级的余热,如工厂余热、地热、太阳能等,以取得良好的节能效益。
(3)移动式动力源:对斯特林发动机进行小型化和轻量化改造,并改善其控制性能后,亦可作为推士机、压路机,甚至是潜水艇的动力来源。