Unsa ang Stirling engine? Giunsa pagtrabaho ang makina sa Stirling? Giunsa pagkadiskobre ang makina sa Stirling? Sa unsa nga mga dapit kini gigamit? Sa unsang paagi ang enerhiya sa kainit nakabig ngadto sa kusog sa paglihok? Ang mga detalye bahin sa mga makina sa Stirling naa sa among artikulo.

Unsa ang Stirling Engine?

Ang Stirling engine kay usa ka makina nga nagbag-o sa enerhiya nga namugna sa gawas nga pagpainit sa sirado nga lawak ngadto sa mekanikal nga enerhiya. Nailhan usab nga init nga hangin nga makina. Samtang ang init nga hangin molapad ug mo-compress, ang makina magsugod sa paglihok. Giimbento kini niadtong 1816 sa Scottish nga pari, si Reverent Robert Stirling. Ang makina gihimo sa iyang igsoon nga si James Stirling. Sa panahon sa mga imbentor, gigamit ang mga makina nga gipaandar sa alisngaw ug kini peligroso kaayo. Nangita silag mas kasaligan nga alternatibo. Ang ilang gusto mao ang pag-convert sa init nga enerhiya direkta ngadto sa motion energy.

Unsa ang naa sa Stirling Engine?

Power piston (displacer): Nagsilbi kini sa paglihok sa gas sa sirado nga lawak. Kasagaran kini gigamit sa beta type ug alpha type nga makina.
piston: Makatabang kini sa pagbag-o sa enerhiya sa kainit ngadto sa mekanikal nga enerhiya pinaagi sa paglihok sa mga silindro sa makina.
Flywheel: Kini ang istruktura diin ang mga piston gilakip. Ang tahas niini nga istruktura mao ang pagbalhin sa namugna nga mekanikal nga enerhiya sa mga naglihok nga bahin.
Mas bugnaw: Makatabang kini sa pagpabugnaw sa gas sa sirado nga lawak. Makatabang kini sa makina nga magamit sa mas taas nga panahon.
Heater: Kini ang labing hinungdanon nga bahin sa makina. Gigamit kini sa pagpainit sa gas sa sirado nga lawak aron mabag-o ang enerhiya sa kainit ngadto sa kusog sa paglihok.

Dugang pa, sa pipila ka mga matang sa makina, kini mahimong gamiton sa lain-laing mga component gawas niini. Kini sa bug-os sa pagkabuotan sa mga developers.

Prinsipyo sa Pagtrabaho sa Stirling Engine

Ang Stirling nga makina naglihok pinaagi sa balik-balik nga pagpainit ug pagpabugnaw sa insulated nga gidaghanon sa working gas (kasagaran hangin o mga gas sama sa helium, hydrogen).

Ang gas nagpakita sa kinaiya nga gihubit sa mga balaod sa gas (may kalabotan sa presyur, temperatura, ug gidaghanon). Kung ang gas gipainit, tungod kay kini naa sa usa ka insulated nga wanang, ang presyur niini motaas ug makaapekto sa power piston, nga maghimo usa ka power stroke. Kung ang gas gipabugnaw, ang presyur mikunhod ug ingon nga resulta ang piston naggamit sa pipila ka trabaho nga nahimo sa pagbalik sa stroke niini aron ma-recompress ang gas. Ang resulta nga pukot nga trabaho nagmugna og puwersa sa spindle. Ang nagtrabaho nga gas matag karon ug unya nag-agos tali sa init ug bugnaw nga mga tigbaylo sa kainit. Ang nagtrabaho nga gas gisilyohan sulod sa mga silindro sa piston. Busa walay tambutso nga gas dinhi. Dili sama sa ubang mga matang sa piston engine, ang mga balbula wala gikinahanglan.

Ang ubang mga makina sa Stirling naggamit ug splitter piston aron ibalhin ang nagtrabaho nga gas pabalik-balik tali sa bugnaw ug init nga mga tangke. Ang nagtrabaho nga gas naglihok pinaagi sa pagpadayon sa mga silindro sa lainlaing mga temperatura, salamat sa pagkadugtong sa mga power piston sa daghang mga silindro.

Sa tinuud nga mga makina sa Stirling, usa ka regenerator ang gibutang taliwala sa mga tangke. Kini nga kainit gibalhin gikan sa regenerator samtang ang siklo sa gas mahitabo tali sa init ug bugnaw nga bahin. Sa pipila ka mga disenyo, ang separator piston mao ang regenerator mismo. Kini nga regenerator nakatampo sa kaepektibo sa Stirling cycle. Ang estruktura nga gihisgotan dinhi ingong usa ka regenerator sa pagkatinuod maoy usa ka solidong estraktura nga dili makapugong sa pipila ka hangin nga moagi niini. Pananglitan, ang mga bola nga puthaw mahimong gamiton alang niini nga trabaho. Samtang ang hangin molihok tali sa usa ka bugnaw nga lawak ug usa ka mainit nga lawak, kini moagi niini nga regenerator. Sa dili pa ang init nga hangin makaabot sa bugnaw nga bahin, nagbilin kini og kusog sa kainit niini nga mga bola. Samtang ang bugnaw nga hangin moagi sa init nga bahin, kini moinit og gamay sa init nga enerhiya nga gipagawas kaniadto. Sa laing pagkasulti, kini nagdugang sa kahusayan sa makina pinaagi sa pagpainit sa hangin sa dili pa mosulod sa init nga bahin ug pre-cooling sa dili pa mosulod sa bugnaw nga bahin.

Ang sulundon nga siklo sa makina sa Stirling adunay parehas nga teoretikal nga kahusayan sama sa usa ka makina sa kainit sa Carnot alang sa parehas nga mga temperatura sa pagsulod ug outlet. Ang thermodynamic efficiency niini mas taas kay sa mga makina sa alisngaw. (o pipila ka yano nga internal combustion ug diesel nga mga makina)

Ang bisan unsang tinubdan sa kainit makapakusog sa makina sa Stirling. Ang gawas nga pagkasunog nga makina, ang pagkasunog sa ekspresyon kanunay nga wala masabti. Ang tinubdan sa kainit mahimong mamugna pinaagi sa pagkasunog, apan mahimo usab nga solar energy, geothermal energy o nuclear energy. Ingon usab, ang bugnaw nga gigikanan nga gigamit sa paghimo og kalainan sa temperatura mahimong lainlain nga mga materyales nga ubos sa temperatura sa palibot. Ang pagpabugnaw mahimong makab-ot pinaagi sa paggamit sa bugnaw nga tubig o usa ka refrigerant. Bisan pa, tungod kay ang kalainan sa temperatura nga makuha gikan sa bugnaw nga gigikanan mahimong mubu, kinahanglan nga magtrabaho uban ang daghang mga masa, ug ang pagkawala sa kuryente nga mahitabo sa pumping makapakunhod sa kahusayan sa siklo. Ang mga produkto sa pagkasunog dili makontak uban sa mga internal nga bahin sa makina. Ang lubricating oil life sa Stirling engine mas taas kaysa sa internal combustion engine.

Mga Matang sa Stirling Engine

Adunay 3 ka nag-unang matang sa stirling engine. Ang ubang mga matang sa makina kay gipaayo nga mga bersyon sa 3 ka makina.

Alpha type stirling engine:

Kini naglangkob sa duha ka piston, usa ka flywheel, usa ka sirado nga gas chamber nga adunay mga piston, heat exchangers, usa ka heat generator, ug usa ka flywheel. Gipunting niini nga ma-aktibo ang gas niini pinaagi sa pagpainit sa lugar sa piston nga gibutang sa taas nga adunay gigikanan sa kainit. Ang gipainit nga gas nagsugod sa pagduso sa piston pabalik-balik, ang uban nga konektado nga piston nagsugod sa paglihok, aron ang init ug bugnaw nga gas mabalhin sa lawak. Ang enerhiya nga namugna gibalhin sa tabang sa flywheel diin kining duha ka piston konektado.

Beta type stirling engine:

Adunay 2 ka piston sa parehas nga shaft. Kining duha ka piston konektado sa usag usa. Pinaagi sa pagpainit sa lawak nga adunay piston sa ubos, ang gas sa sirado nga lawak gipainit ug gipalihok. Niining paagiha, ang piston magsugod sa iyang pataas nga paglihok. Ang uban nga konektado nga piston makatabang usab sa bugnaw nga gas nga molihok sa lawak. Ang flywheel, diin ang mga piston gilakip, nagbalhin sa namugna nga kusog.

Gamma type stirling engine:

Adunay duha ka managlahing piston. Ang lawak nga adunay mas dako nga piston gipainit ug ang gas niini gipalihok. Niining paagiha, ang mga piston nga konektado sa usag usa sa flywheel nagsugod sa paglihok.

Mga Kaayohan sa Stirling Engines

Tungod kay ang kainit gigamit sa gawas, mahimo natong tukma nga makontrol ang sugnod ug hangin nga sagol.
Tungod kay ang usa ka padayon nga tinubdan sa kainit gigamit sa paghatag og kainit, ang gidaghanon sa wala masunog nga sugnod gamay ra kaayo.
Kini nga matang sa makina nagkinahanglan og gamay nga pagmentinar ug lubrication kay sa mga tipo sa makina sa ilang lebel sa kuryente.
Yano ra sila sa istruktura kung itandi sa mga makina sa internal nga pagkasunog.
Makatrabaho sila bisan sa mubu nga presyur, mas luwas sila kaysa mga makina nga gigikanan sa singaw.
Ang ubos nga presyur nagtugot sa paggamit sa mas gaan ug mas lig-on nga mga silindro.

Mga Disbentaha sa Stirling Engines

Ang gasto taas sa termino sa fuel economy, tungod kay ang gikinahanglan nga kainit gikinahanglan sa unang pagsugod sa makina.
Lisud kaayo ang pagkuha sa iyang gahum sa lahi nga lebel.
Ang ubang stirling engine dili makasugod dayon. Nagkinahanglan sila og igong kainit.
Kasagaran, ang hydrogen gas gigamit sa usa ka sirado nga lawak. Apan, kung ang mga molekula niini nga gas gamay ra, lisud ang pagtipig niini sa lawak. Busa, nag-atubang kami og dugang nga gasto.
Ang mas bugnaw nga bahin kinahanglang mosuhop ug igong kainit. Kung adunay sobra nga pagkawala sa kainit, ang kahusayan sa makina mokunhod.

Stirling Engines Application Areas

Ang mga makina sa stirling gigamit sa mga makina nga low power aviation, marine engine, heat pump, hiniusang kainit ug mga sistema sa kuryente. Karon, kasagaran kini gigamit sa pagmugna og elektrisidad sa solar panel fields.

Unsa ang Stirling Engine? Giunsa Paggana ang usa ka Stirling Engine?