斯特林发动机模型。绘图、说明

斯特林发动机模型。给建模者的建议

斯特林发动机是一种外燃发动机，其中热能从外部通过气缸壁供应给工作流体（在我们的例子中为空气）。其工作原理基于众所周知的物理定律——空气受热和冷却时的膨胀和压缩。因此，斯特林发动机又称为空热发动机。 S. Baranov 的著作《热机的当前模型》（1816 年出版）中描述的模型将帮助我们了解斯特林于 1936 年开发的发动机的运行情况。

首先，我们来谈谈斯特林模型的工作原理。它由四个主要部分组装而成：两个连通的气缸 - 热交换 6 和工作 3，一个加热室 - 我们称之为燃烧室 4 - 和一个冷水箱（图 I-III 中未显示，请参见总图）发动机视图）。

（点击放大）

在热交换筒6的上部，气密地密封有水室7。它的任务是冷却加热的空气。活塞置换器杆5穿过该腔室，置换器以间隙安装在气缸6内，不接触壁。

相反，工作活塞2紧密地安装在气缸3上并且沿着气缸5几乎没有间隙地移动。置换器2与工作活塞90通过曲柄机构连接，曲柄与偏心轮相对安装，相移XNUMX°。

气缸通过管道相互连接，因此空气可以轻松地从热交换器传递到工作气缸，反之亦然。

曲柄机构由带有连杆和轴的曲柄（单元8）、偏心轮1和飞轮9组成。飞轮直径为80毫米，轴线到偏心销的距离为14毫米。

因此，假设我们在燃烧室 4 中放置一盏酒精灯，并开始加热气缸 6 的底部。一段时间后，置换器活塞下方的空气将升温（因此膨胀）并向上冲（记住：有一个置换器与气缸壁之间的间隙）。让我们将飞轮 9 从其死点移开，活塞置换器 5 将开始向上上升，从上到下置换冷空气。工作活塞2也开始缓慢移动，冷空气与气缸6的热底部接触而升温，压力增大，空气通过管道流入工作气缸3。在其影响下，活塞2将开始其工作行程。活塞向上移动，同时置换器已经开始向下移动，因为正如已经提到的，它们的相位偏移了 90°。

活塞已处于上部位置，并且在飞轮9的惯性的影响下，开始下降，将失去其原始热量的废气排入气缸6。一旦进入热交换筒的上部，它会进一步冷却并减少体积。在工作活塞的反向冲程期间，置换器开始再次上升，并再次驱动冷空气从上到下。与 6 号气缸的热底部接触后，冷空气升温、膨胀，如此循环往复。

这种发动机的运行最主要的是空气冷却。在我们的模型中，这是通过来自安装在发动机旁边的水库的水来完成的。 7室中的水一旦被热空气加热，就会冲上管道并进入水箱。而在其位置上，冷水通过下部管道从水箱中流出。在物理学中，这种现象称为热对流。

现在关于如何制作发动机模型。

斯特林发动机模型

气缸 3 和气缸 6、燃烧室 4 最容易用锡焊接。首先，切出6号缸的毛坯（其宽度约为223毫米），在其上钻出直径为4,2毫米的轴孔，然后将其弯曲成圆形毛坯。焊接气缸。在其耳朵的外侧，焊接衬套的内径至少为 4,2 毫米 - 它们充当轴承。然后开始制作水室7。

根据所得圆柱体的直径，从罐子上切出两个圆圈。在其中心钻孔，内径约为 3 毫米（长度为 32 毫米）。将管子焊接到圆圈中，使它们之间的距离为 30 毫米。通过焊接到圆柱体内部（距圆柱体下边缘 35 毫米）来固定所得部件。尝试尽可能小心地执行此操作；室 7 必须密封，并且水不得从墙壁漏出。

置换器5由直径比圆柱体2,5的内径小约6毫米(其高度经实验选择)的轻质木圆柱体和直径为2,8毫米的织针制成的杆组装而成。在圆柱体的两侧盖上锡圈。根据杆的直径在圆柱体中心钻一个孔，并将杆紧紧地插入其中。为了防止它因加热而跳出，将其焊接到锡圈上。杆应沿着室 7 的管自由移动，没有过度摩擦。

在阀杆顶部为连杆销钻一个孔。

特别注意气缸 3 和活塞 2。整个模型的运行取决于它们的质量。圆柱体可由一根长40毫米、直径18-20毫米的铜管制成，底部焊接有黄铜圈。在完成的圆柱体中，不要忘记钻一个孔以将其连接到较大的圆柱体。在车床上。杆铰接在活塞顶部。

火箱毛坯4还需要弯曲到圆形毛坯上，预先在其中形成用于空气和安装螺钉的孔。建议直接将其焊接在成品气缸 6 上。现在您需要组装模型：焊接气缸 3，将活塞 2 安装到其上，将管子焊接到气缸中以相互通信，安装曲柄机构，焊接6. 将完成的发动机外壳放在燃烧室 4 上并通过焊接固定。

水冷储液器是一个锡罐，底部和顶部焊接有管道，其上连接有橡胶软管。油箱固定在发动机旁边的木架上。

总而言之，我们注意到斯特林发动机是根据以下物理现象运行的：热空气在膨胀过程中所做的功大于其压缩过程中必须花费的功。因此，应尝试更好地调试模型的运动学，以将运动单元的摩擦力降至最低。

关于现代斯特林的几句话。

外燃机仍在制造中，在某些方面它们领先于其他发动机。如今，它们不再像上世纪那样笨重。

他们使用轻质气体作为工作流体：氦气或氢气（罗伯特·斯特林使用空气）。现代斯特林的运行不受外部环境的影响：在压力下泵入外壳的气体处于封闭容积中。因此，现代斯特林发动机几乎可以在任何地方使用：水中、地下和外层空间，即传统发动机无法工作的地方。

作者：V. Gorstkov

我们推荐有趣的文章 部分造型:

▪ 绳索特技飞行模型飞机

▪ 钻宝宝

▪ 带蜡烛的蒸笼

查看其他文章 部分造型.

读和写 有帮助对这篇文章的评论.

<< 返回

科技、新电子最新动态：

交通噪音会延迟雏鸡的生长 06.05.2024

现代城市中我们周围的声音变得越来越刺耳。然而，很少有人思考这种噪音如何影响动物世界，尤其是像尚未从蛋中孵出的小鸡这样娇嫩的动物。最近的研究揭示了这个问题，表明它们的发展和生存会产生严重后果。科学家发现，斑马小菜斑幼鸟暴露在交通噪音中会严重影响其发育。实验表明，噪音污染会显着延迟它们的孵化，而那些孵化出来的雏鸟则面临着许多健康问题。研究人员还发现，噪音污染的负面影响也延伸到了成年鸟类身上。繁殖机会减少和繁殖力下降表明交通噪音对野生动物产生长期影响。研究结果凸显了需要 ... >>

无线音箱三星音乐框 HW-LS60D 06.05.2024

在现代音频技术领域，制造商不仅追求无可挑剔的音质，而且追求功能与美观的结合。这一方向的最新创新举措之一是在 60 年三星世界活动上推出的新型三星音乐框架 HW-LS2024D 无线扬声器系统。三星 HW-LS60D 不仅仅是一个扬声器系统，它还是框架式声音的艺术。 6 扬声器系统与杜比全景声支持和时尚相框设计的结合使该产品成为任何室内装饰的完美补充。新款三星音乐框架采用先进技术，包括可在任何音量级别提供清晰对话的自适应音频，以及可实现丰富音频再现的自动房间优化。这款扬声器支持 Spotify、Tidal Hi-Fi 和蓝牙 5.2 连接，以及智能助手集成，可满足您的需求。 ... >>

控制和操纵光信号的新方法 05.05.2024

现代科学技术发展迅速，每天都有新的方法和技术出现，为我们在各个领域开辟了新的前景。其中一项创新是德国科学家开发了一种控制光信号的新方法，这可能会导致光子学领域取得重大进展。最近的研究使德国科学家能够在熔融石英波导内创建可调谐波片。这种方法基于液晶层的使用，可以有效地改变通过波导的光的偏振。这一技术突破为开发能够处理大量数据的紧凑高效光子器件开辟了新的前景。新方法提供的偏振电光控制可以为新型集成光子器件提供基础。这为以下人员提供了绝佳的机会： ... >>

来自档案馆的随机新闻

用于 LED 的新型电源 27.04.2007

明纬宣布推出新系列 LED 电源 - PLN-30。这些是具有有功功率校正功能的外壳型 AC/DC 转换器。

完全符合UL1310 class 2的要求——该系列电源的输出功率在任何情况下都不会超过100VA，输出电流——5A。这大大降低了安装广告牌的人员触电的风险和“选框”系统。在 LED 上。

新型转换器外壳的防尘和防潮保护等级使其可以在室内和室外使用。转换效率为86%，工作环境温度为-30至+50°C。

其他有趣的新闻：

免费技术图书馆的有趣材料：

▪ 文章他们在何时何地尝试使用火箭递送邮件？详细解答

▪ 峡湾文章。自然奇迹

▪ 文章节省一个灯泡来照亮冰箱室。无线电电子电气工程百科全书

▪ 文章语音合成器。无线电电子电气工程百科全书

留下您对本文的评论：

本页所有语言

主页 | 图书馆 | 用品 | 网站地图 | 网站评论