تبلیغات
"رهـــــــــگـــــــذ ر" - موتورهای استرلینگ چگونه کار می کنند؟
 
"رهـــــــــگـــــــذ ر"
درباره وبلاگ




وإِن یَکادُ الّذینَ کَفَروا لَیُزلِقونَکَ

بِأَبصارِهِم لَمّا سَمِعُوا الذِّکرَ و

یَقولونَ إِنَّهُ لَمَجنونٌ و مَا هُوَ

إِلاّ ذِکرٌ لِلعَلَمین




&سلام به وبلاگ من خوش امدید&

مدیر وبلاگ : &§ مجید §&
نویسندگان

موتورهای استرلینگ چگونه کار می کنند؟

موتور استرلینگ یک موتورحرارتی است که اختلاف زیادی با موتورهای احتراق داخلی در اتومبیل دارد که در سال 1816 توسط رابرت استرلینگ اختراع شد. موتور استرلینگ قابلیت بازدهی بیشتری نسبت به موتورهای بنزینی و دیزلی دارد.

در چنین موتورهایی هیچ احتراقی صورت نمی پذیرد، هیچ اگزوزی وجود ندارد و هیچ صدای انفجاری شنیده نمی شود به همین دلیل چنین موتورهایی فاقد صدا هستند. این موتورها از منبع گرمایی خارجی مثل آتش، انرژی خورشید و هر منبع حرارتی دیگر استفاده می کنند. گاز استفاده شده در داخل موتورهای استرلنگ هیچ وقت موتور را ترک نمی کند و مانند موتورهای دیزل و بنزینی سوپاپ دود (که گازهای پر فشار را تخلیه می کند) و محفظه احتراق وجود ندارد .به همین علت موتورهای استرلینگ بسیار بی صدا هستند.

گرچه موتورهای استرلینگ به تولید انبوه نرسیدند اما برخی اختراعات پرقدرت با این نوع موتورها کار می کنند.
موتورهای استرلینگ از سیکل استرلینگ استفاده می کند که مشابه سیکل های استفاده شده در موتورهای احتراق داخلی نیست.



ادامه مطلب






 

 

قاعده اصلی کار موتور استرلینگ این است که مقداری گاز داخل موتور محفوظ شده است .چرخه استرلینگ شامل یک سری رویداد است که فشار گاز داخل موتور را تغییر می دهد و سبب ایجاد کار می شود .

 چند خاصیت مهم گاز وجود دارد که برای عملکرد موتورهای استرلینگ مهم است :

 • اگر مقداری گاز محبوس در یک حجم ثابت از فضا داشته باشیم و به آن گاز حرارت بدهیم , فشار گاز افزایش خواهد یافت .

• اگر مقداری گاز محبوس داشته باشیم و آن را فشرده کنیم (حجم آن را در فضا کاهش دهیم ) ، دمای آن گاز افزایش خواهد یافت .

 اجازه دهید به هر کدام از مراحل سیکل استرلینگ ، هنگامی که به موتور ساده شده استرلینگ نگاه می کنیم برویم . موتور ساده شده ما از دو سیلندر استفاده می کند. یک سیلندر به وسیله ی یک منبع خارجی گرما، گرم می شود و دیگری به وسیله ی یک منبع سرد خارجی ، سرد می شود.

محفظه گاز دو سیلندر به هم متصلند ، و پیستون ها به طور مکانیکی به وسیله ی یک رابط که چگونگی حرکت انها را معین می کند به یکدیگر متصلند .

 

 

سیکل استرلینگ 4 مرحله دارد :

1- حرارت از منبع گرمایی به گاز داخل سیلندر گرم منتقل می شود (قرمز) در این مرحله ، فشار تولید می شود و پیستون گرم را به حرکت در می آورد و کار صورت می گیرد . پیستون سرد چون در موقعیتی است که در حرکت خود تغییر جهت خواهد داد تقریبا ساکن باقی می ماند .

2- در مرحله بعدی ، هر دو پیستون حرکت می کنند، پیستون گرم به سمت پایین و پیستون سرد به سمت بالا حرکت می کند . این عمل گاز را بیشتر به سمت ریجنریتور (وسیله ای است که به طور موقت حرارت را می تواند ذخیره کند و از شبکه سیمی که گاز گرم از بین آن عبور می کند ساخته شده است .سطح بزرگ شبکه سیمی، حرارت را جذب می کند وآن را به آرامی به محیط سرد می دهد) و پیستون سرد را حرکت می دهد.

3- پیستون در سیلندر سرد شروع به متراکم کردن گاز می کند. گرمای ایجاد شده توسط این تراکم به واسطه ی سطح سرد از بین می رود .

4- در آخرین مرحله سیکل هر دو پیستون حرکت می کنند، هنگامی که پیستون گرم به سمت بالا حرکت می کند پیستون سرد به سمت پایین حرکت می کند . این عمل گاز اطراف ریجنریتور (جایی که در طول سیکل قبلی گرما را ذخیره کرده بود ) را به داخل سیلندر گرم می راند .در این لحظه سیکل دوباره تکرار می شود.

تصویر برش خورده سیلندر موتور استرلینگ

طبقه­بندی موتورهای استرلینگ از نظر اتصال سیلندرها:

الف)موتورهای نوع آلفا

موتورهای نوع آلفا دارای دو سیلندر مجزا برای فضاهای تراکم و انبساط بوده و در هر سیلندر یک پیستون قرار دارد. دو سیلندر مجزا به واسطه هیتر، بازیاب و کولر به هم متصل شده­اند.  پیستون گرم در کنار منبع گرم و پیستون سرد در کنار منبع سرد قرار می­گیرد. این نوع از موتورها، از لحاظ مفهومی، ساده­ترین ترکیب را در میان انواع ترکیبات موتور استرلینگ دارند. گرچه احتیاج به آب بندی هر دو پیستون از معایب آن به شمار می­رود و مسئله آب بندی پیستون گرم به دلیل تماس با منبع گرم از مشکلات فنی آن می­باشد. موتورهای آلفا دارای نسبت توان به حجم بالایی هستند.

 

  

ب)موتورهای نوع بتا

موتور استرلینگ نوع بتا، قدیمی­ترین ساختمان موتورهای استرلینگ می­باشد. اختراع رابرت استرلینگ به عنوان اولین موتور استرلینگ دارای ساختمان بتا بوده ­است. موتورهای نوع بتا از ترکیب پیستون قدرت و جابجا کننده استفاده می­کنند. ساختمان موتور به این گونه است که هر دو پیستون در یک سیلندر به طور خطی قرار گرفته­اند.

 

 

 

ج)موتورهای نوع گاما

موتور استرلینگ نوع گاما همانند موتور نوع بتا دارای ترکیب پیستون- جابجا کننده می­باشد. در این نوع موتور پیستون و جابجا کننده در دو سیلندر مجزا قرار دارند. موتور استرلینگ گاما نسبت به نمونه های آلفا و بتا، دارای نسبت تراکم کمتری می­باشد. اما به دلیل اینکه تنها پیستون قدرت نیاز به آب بندی دارد و همچنین سیلندرها مجزا هستند، از لحاظ مکانیکی ساده­ترین آرایش را در میان سایر چیدمان­ها دارد.

 

چرا موتورهای استرلینگ متداول نیستند؟

دو ویژگی وجود دارد که ساخت موتورهای استرلینگ را برای استفاده در بسیاری از کاربردها مانند بسیاری از ماشین ها و کامیون ها غیر عملی می کند . به دلیل اینکه منبع حرارت در خارج است برای موتور مقداری طول می کشد تا به تغییرات گرمایی داخل سیلندر عکس العمل نشان دهد. برای انتقال حرارت بین دیواره های سیلندر و گاز داخل موتور زمانی صرف می شود . این بدین معناست که :

 1- موتورقبل از اینکه کار مفید را ایجاد کند به مقدار زمانی نیاز دارد تا گرم شود .

 2- موتور نیروی خروجی اش را نمی تواند به سرعت تغییر دهد . این نقایص باعث شده است که این موتور با موتورهای احتراق داخلی اتومبیل جایگزین نشود.

پر کاربردترین سیالات مورد استفاده در موتورهای استرلینگ:

در ابتدا از هوا به عنوان سیال عامل در موتور استرلینگ استفاده می شد و به همین علت نامگذاری ابتدایی آن بنام موتورهای هوایی بوده است؛ اما بعد ها به علت سبکتر بودن هلیم و هیدروژن نسبت به هوا ، این دو گاز جایگزین آن شدند. سبکتر بودن سیال عامل از طرفی منجر به کاهش حجم و وزن موتور شده و از طرفی دیگر کوچک و سبک بودن مولکولها موجب کاهش تلفات می­گردد. در حال حاضر هیدوروژن سیال عامل ایده­آل برای موتور استرلینگ از لحاظ خصوصیات ترمودینامیکی و فیزیکی به شمار می­رود. اما به خاطر خطرات آن و مسائل امنیتی، استفاده کاربردی کمتری  دارد. بنابراین در حال حاضر بیشتر از هلیم به عنوان سیال عامل استفاده می شود .

منابع تامین کننده حرارت مورد نیاز موتور استرلینگ:

برای موتورهای ابتدایی می توان از یک شمع یا مانند آن استفاده کرد. برای موتورهای کوچک پیشرفته تر سوزاندن الکل به عنوان سوخت، و در ابعاد بزرگتر و پیچیده تر از گاز طبیعی استفاده می شود. موتورهای استرلینگ خورشیدی نیز، مستقیما از نور خورشید به عنوان منبع گرما بهره می گیرند.

 

نمونه یک موتور استرلینگ با منبع حرارتی خورشیدی





نوع مطلب :
برچسب ها : موتورهای استرلینگ چگونه کار می کنند؟، موتورهای استرلینگ چگونه کار می کنند، موتورهای استرلینگ،
لینک های مرتبط :
دوشنبه یکم خرداد 1396 01:48 ب.ظ
Greetings from Ohio! I'm bored at work so I decided to check
out your blog on my iphone during lunch break. I enjoy the knowledge you present
here and can't wait to take a look when I get home.

I'm amazed at how quick your blog loaded on my cell phone ..

I'm not even using WIFI, just 3G .. Anyways, very good site!
چهارشنبه سی ام فروردین 1396 03:51 ب.ظ
Hey I know this is off topic but I was wondering if you knew of any widgets I
could add to my blog that automatically tweet my newest twitter updates.
I've been looking for a plug-in like this for quite some time
and was hoping maybe you would have some experience with something like this.
Please let me know if you run into anything.
I truly enjoy reading your blog and I look forward to
your new updates.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر





پیوندها
آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :
امکانات جانبی
کد حرفه ای قفل کردن کامل راست کلیک
 
 
بالای صفحه