Txhawm rau pib nrog, Stirling lub xeem yog ntau heev hauv Askiv thiab Scotland. Ntawd yog, yog tias muaj Stirling Castle, yog vim li cas ho tsis "Mr. Stirling"? Thiab tsuas yog ib tus neeg - Scottish pov thawj Robert Stirling, thaum lub Cuaj Hlis 27, 1816, tau txais daim ntawv pov thawj Askiv rau lub cav uas tsis muaj dab tsi ua nrog lub tshuab ua pa! Ntxiv mus, lub cav npe tom qab nws tig los ua qhov tshwj xeeb, vim nws tuaj yeem ua haujlwm los ntawm txhua qhov chaw cua sov!
Robert Stirling.
Xyoo 1843, nws tus tub James Stirling siv nws txiv lub cav hauv lub hoobkas uas nws ua haujlwm ua tus kws tsim choj. Zoo, twb tau nyob rau xyoo 1938, tau tsim cov stiirlings uas muaj peev xwm txog 200 hp. thiab qhov ua tau zoo ntawm 30 feem pua.
Lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev ua haujlwm ntawm lub cav no yog txhawm rau hloov cua sov thiab txias ntawm cov dej ua haujlwm hauv lub tog raj kheej kaw. Feem ntau qhov nruab nrab ua haujlwm yog huab cua, tab sis hydrogen thiab helium, ntxiv rau freons, nitrogen dioxide, liquefied propane-butane, thiab txawm tias dej tuaj yeem siv tau. Ntxiv mus, nws tseem ua kua thoob plaws hauv lub ntsuas cua sov. Ntawd yog, kev tsim qauv ntawm lub cav yog qhov yooj yim heev thiab siv cov khoom muaj txiaj ntsig zoo ntawm cov roj cua: lawv cov ntim nce los ntawm cua sov, thiab los ntawm txias, nws txo qis.
Ib qho ntawm ntau cov txiv hmab txiv ntoo hauv tsev.
Lub Stirling cav siv … "Stirling cycle", uas, raws li nws qhov ntsuas cua sov ua haujlwm tau zoo, tsis yog tsuas yog tsis zoo dua li Carnot cycle, tab sis tseem muaj qee qhov zoo. Txawm li cas los xij, nws yog "Stirling cycle" uas tso cai rau koj kom tau txais lub cav ua haujlwm tau los ntawm cov tin zoo tib yam tuaj yeem ua ob peb teev xwb.
Beta Stirling Device.
"Stirling cycle" nws tus kheej suav nrog plaub theem tseem ceeb thiab ob qho kev hloov pauv: cua sov, nthuav dav, hloov mus rau qhov chaw txias, txias, sib zog thiab hloov mus rau qhov chaw sov. Zoo, peb tau txais txiaj ntsig ua haujlwm hauv cov txheej txheem nthuav dav ntim cov cua sov.
Theem 1.
Theem 2.
Theem 3.
Theem 4.
Lub voj voog ua haujlwm ntawm beta -type Stirling engine: a - tshem tawm piston; b - piston ua haujlwm; c - flywheel; d - hluav taws (thaj chaw cua sov); e - fins txias (thaj chaw txias).
Nws ua haujlwm zoo li no: muaj ob lub tog raj kheej thiab ob lub pistons. Ib qho chaw sab nraud ntawm tshav kub - thiab lawv tuaj yeem hlawv ntoo, txawm tias lub qhov cub roj, txawm tias tshav ntuj - ua kom cov pa kub nyob hauv qis dua ib feem ntawm lub tog raj kheej sib pauv cua sov. Siab tshwm sim thiab nws thawb lub piston ua haujlwm nce mus, thiab lub piston txav tawm tsis haum nruj nreem tiv thaiv lub tog raj kheej phab ntsa. Ntxiv mus, lub flywheel, scrolling, thawb nws nqis.
Stirling lub tswv yim los ntawm cov kaus poom.
Hauv qhov no, cua kub los ntawm hauv qab ntawm lub tog raj kheej nkag mus rau hauv chav txias. Hauv chav ua haujlwm, txawm li cas los xij, nws txias thiab sib cog lus, thiab tom qab ntawd lub piston ua haujlwm nrawm. Kev txav chaw piston txav mus rau sab saud, thiab yog li cua txias txav mus rau hauv qab. Lub voj voog yog li rov ua dua. Hauv Stirling, kev txav ntawm lub piston ua haujlwm tau hloov pauv los ntawm 90 ° txheeb ze rau kev txav chaw piston.
Daim duab ntawm lub raj mis los ntawm lub raj mis.
Lub sijhawm dhau los, ntau qhov kev tsim qauv sib txawv ntawm "style" tau tshwm sim, muaj npe tom qab cov tsiaj ntawv ntawm cov tsiaj ntawv Greek: alpha, beta, gamma, uas muaj qhov sib txawv hauv lub luag haujlwm. Qhov sib txawv tseem ceeb ntawm lawv yog qhov me me thiab rhaub kom haum rau lub tog raj kheej thiab qhov loj ntawm pistons.
Stirling cav nrog linear alternator.
Alpha Stirling muaj ob lub zog sib cais pistons hauv lub tog raj kheej sib txawv: kub thiab txias. Lub tog raj kheej nrog lub piston kub nyob hauv qhov hloov pauv cua sov, uas muaj qhov kub siab dua, thiab lub tog raj kheej nrog lub piston txias, feem, hauv qhov txias dua. Tus tsim hluav taws xob (piv txwv li cov hloov pauv cua sov) nyob ntawm qhov kub thiab qhov txias.
Beta Stirling tsuas muaj ib lub tog raj kheej, kub ntawm ib kawg thiab txias ntawm lwm qhov. Lub piston txav mus rau sab hauv lub tog raj kheej (los ntawm lub zog raug tshem tawm) thiab cov khoom txav chaw, uas hloov qhov ntim ntawm nws qhov chaw kub. Cov pa roj tau tso rau qhov kub kawg ntawm lub tog raj kheej los ntawm qhov txias kawg ntawm lub tog raj kheej los ntawm tus tsim tawm tshiab.
Gamma Stirling kuj tseem muaj lub piston thiab lub chaw txav chaw, thiab ob lub thooj voos kheej kheej - txias (qhov twg lub piston txav los ntawm lub zog twg raug tshem tawm) thiab kub (qhov chaw txav chaw txav mus, feem). Tus tsim tawm yog sab nraud, qhov no nws txuas qhov kub ntawm lub tog raj kheej thib ob nrog qhov txias thiab ib txhij nrog thawj (txias) lub tog raj kheej. Tus tsim kho sab hauv nyob rau hauv rooj plaub no yog ib feem ntawm cov neeg tawg rog.
Muaj ntau yam ntawm Stirling lub cav uas tsis poob rau hauv peb hom qub no: piv txwv li, lub cav Stirling teb, uas cov teeb meem xau raug daws thiab tsis muaj lub tshuab crank, vim nws yog cov teb.
Dab tsi yog qhov zoo ntawm stirlings thiab vim li cas lawv thiaj phem? Ua ntej tshaj plaws, lawv yog txhua tus muaj peev xwm thiab tuaj yeem siv qhov sib txawv ntawm qhov kub, suav nrog qhov sib txawv ntawm cov dej sib txawv hauv dej hiav txwv. Kev sib ntaus sib tua hauv lawv yog qhov xwm txheej tsis tu ncua, uas ua kom muaj kev sib tua zoo ntawm cov roj, uas txhais tau tias nws cov phooj ywg ib puag ncig zoo dua. Ntxiv mus, nws tsis muaj qhov tso pa tawm. Tsawg suab nrov - tsis muaj "tawg" hauv lub tog raj kheej. Tsawg kev co, piv txwv li, nrog beta stirling. Cov dej ua haujlwm tsis tau siv los ntawm kev ua kom zoo. Kev tsim qauv ntawm lub cav yog qhov yooj yim heev, nws tsis xav tau cov txheej txheem faib roj. Nws tsis xav tau pib, ib yam li lub iav tsis xav tau.
Qhov yooj yim thiab tsis muaj tus naj npawb ntawm "muag" nodes muab "stirling" nrog qhov tsis tau pom dua ua ntej rau txhua lwm lub cav hauv kaum tawm thiab ntau pua txhiab teev ntawm kev ua haujlwm tas mus li.
Swedish submarine "Gotland".
Stirlings yog nyiaj txiag heev. Yog li, kev hloov pauv ntawm lub hnub ci rau hauv hluav taws xob los ntawm kev sib tw ua rau muaj txiaj ntsig zoo dua (txog 31, 25%) dua li cov tshuab cua sov ua haujlwm ntawm chav. Rau qhov no, "styling" tau teeb tsa ntawm qhov tsom iav ntawm daim iav parabolic, uas "ua raws" lub hnub kom nws lub tog raj kheej tau sov tas li. Nws tau nyob ntawm qhov kev teeb tsa hauv California uas cov txiaj ntsig saum toj no tau txais hauv xyoo 2008, thiab tam sim no muaj kev tsim kho ntawm lub chaw nres tsheb hnub ci loj ntawm cov hlua. Koj tuaj yeem txuas lawv mus rau lub plhaub ntawm lub qhov cub tawg thiab tom qab ntawd txuas ntxiv zom cov npua hlau yuav ua rau peb ntau heev … lub zog pheej yig, vim tam sim no cov cua sov no tau nkim!
Muaj, feem ntau, tsuas yog ib qho tsis zoo rau kev ua qauv. Nws tuaj yeem ua kom sov dhau thiab tom qab ntawd nws yuav poob sai. Ib qho ntxiv, kom ua tiav kev ua haujlwm siab, cov pa roj yuav tsum nyob hauv siab heev hauv lub tog raj kheej. Hydrogen los yog helium. Thiab qhov no yog qhov tshwj xeeb tshwj xeeb ntawm kev haum ntawm nws txhua chav ua haujlwm thiab tshwj xeeb cov roj kub kub. Zoo, qhov ntev … chav sib tua tsis xav tau. Stirling tsis tuaj yeem nyob yam tsis muaj nws! Thiab qhov no yog ntim ntxiv thiab cov txheej txheem ntawm rwb thaiv tsev thiab cua txias!
Soryu yog Japanese lub nkoj submarine siv los ntawm Stirling xyaw.
Txawm li cas los xij, qhov kev hloov pauv tseem ceeb yog yuav ua rau txoj hauv kev rau Stirling cov tshuab. Yog tias peb tso kev phooj ywg ib puag ncig nyob rau ntawm qhov xub thawj, tom qab ntawd nws yuav tuaj yeem hais lus zoo rau lub tshuab hluav taws xob sab hauv ib zaug thiab rau txhua tus. Ib qho ntxiv, kev cia siab zoo tau txuas rau lawv rau kev tsim cov cog cog hnub ci zog. Lawv twb tau siv los ua lub tshuab hluav taws xob rau cov neeg ncig tebchaws. Thiab qee lub tuam txhab tau tsim kev tsim cov sterling, uas ua haujlwm los ntawm cov pa roj qhov cub qhov cub. NASA tseem tab tom txiav txim siab xaiv rau Stirling-based lub tshuab hluav taws xob uas siv hluav taws xob thiab hluav taws xob siv hluav taws xob. Tshwj xeeb, nws tau npaj los siv cov qauv zoo li no, ua ke nrog lub tshuab hluav taws xob, hauv qhov chaw ntoj ke mus rau Titan npaj los ntawm NASA.
"Kuv pov tseg" - kev teeb tsa.
Nws yog qhov txaus siab yog tias koj pib lub cav Stirling hauv hom thim rov qab, uas yog, tig lub flywheel los ntawm lwm lub cav, tom qab ntawd nws yuav ua haujlwm li lub tshuab txias (rov qab Stirling cycle), thiab nws yog cov tshuab no uas ua haujlwm tau zoo heev rau ua cov kua liquefied.
Zoo, tam sim no, txij li peb muaj chaw ua tub rog, peb nco ntsoov tias Stirlings tau sim ntawm Swedish cov nkoj submarines rov qab rau hauv 60s ntawm ib puas xyoo dhau los. Thiab tom qab ntawd xyoo 1988 Stirlings tau dhau los ua lub cav loj ntawm Nakken-chav kawm submarine. Nrog lawv, nws tau caij nkoj hla dej ntau tshaj 10,000 teev. Lub "Nakken" tau ua raws los ntawm cov nkoj submarines ntawm "Gotland" yam, uas dhau los ua thawj lub nkoj submarines nruab nrog Stirling cov cav, uas tso cai rau lawv nyob hauv dej ntev txog 20 hnub. Niaj hnub no, txhua lub nkoj submarines ntawm Swedish Navy muaj lub cev muaj zog sib tw, thiab cov kws tsim nkoj hauv tebchaws Swedish tau ua haujlwm thev naus laus zis qub ntawm kev txhim kho cov cav no ntawm cov nkoj submarines, los ntawm kev txiav mus rau hauv lawv ib qho ntxiv nrog lub zog tshiab. Lawv khiav ntawm cov pa oxygen, uas tom qab ntawd siv hauv lub nkoj ua pa, thiab nws tau sau tseg tias lawv muaj suab nrov qis heev. Zoo, qhov ua tsis tau hais los saum no (qhov loj me thiab teeb meem txias) ntawm lub nkoj ua rog hauv nkoj tsis tseem ceeb. Cov piv txwv ntawm cov neeg Swedes zoo li cov neeg Nyij Pooj tsim nyog saib xyuas, thiab tam sim no Stirlings kuj tseem nyob rau ntawm Japanese submarines ntawm chav kawm "Soryu". Nws yog cov cav no uas tau txiav txim siab niaj hnub no raws li kev cia siab tshaj plaws txhua hom tshuab ib leeg rau lub cim thib 5.
Thiab qhov no yog yuav ua li cas tus menyuam kawm ntawv ntawm Penza State University Nikolai Shevelev zoo li.
Zoo, tam sim no me ntsis txog yam dab tsi … "cov hluas tsis zoo" peb muaj. Thaum lub Cuaj Hlis 1, Kuv tuaj rau cov tub ntxhais kawm - cov kws tsim khoom siv tshuab yav tom ntej, kuv nug lawv cov lus nug ib txwm, lawv nyeem dab tsi (xyaum tsis muaj dab tsi!), Lawv nyiam dab tsi (nrog rau qhov xwm txheej no tsis zoo dua, tab sis feem ntau txhais ceg tsis khoom, tsis yog lub taub hau!), Cov ntawv xov xwm dab tsi uas lawv paub - "Young Technician", "Model Designer", "Science and Technology", "Popular Mechanics" … (tsis muaj!), Thiab tom qab ntawd ib tus tub ntxhais kawm qhia kuv tias nws yog nyiam cov cav tov. Ib ntawm 20, tab sis qhov ntawd twb yog qee yam! Thiab tom qab ntawd nws qhia kuv tias nws ua lub Stirling cav nws tus kheej. Kuv paub yuav ua li cas thiaj ua lub cav zoo li ntawm ib lub thoob uas zoo tib yam, tab sis tom qab ntawd nws muab tawm tias nws tau ua qee yam zoo dua. Kuv hais tias: "Nqa nws!" - thiab nws coj. "Piav seb koj tau ua li cas!" - thiab nws tau piav qhia, thiab kuv nyiam nws "sau ntawv" ntau heev uas kuv nthuav qhia nws ntawm no yam tsis muaj kev hloov pauv lossis luv.
Qhov pib ntawm kev ua haujlwm yog "kev chaos muaj tswv yim".
“Kuv ib txwm nyiam thev naus laus zis, tab sis tshwj xeeb tshaj yog cov cav. Kuv koom nrog kev saib xyuas, kho thiab kho kom haum nrog kev txaus siab. Tau kawm txog Stirling lub cav, Kuv tau nyiam nws zoo li tsis muaj lwm lub cav. Lub ntiaj teb ntawm kev coj ua yog ntau haiv neeg thiab loj heev uas nws yooj yim piav qhia txhua qhov kev xaiv ua tau rau nws ua tiav. Tsis muaj lwm lub cav yuav muab ntau yam xws li kev tsim, thiab qhov tseem ceeb tshaj plaws, muaj peev xwm ua nws tus kheej.
Kuv muaj lub tswv yim los ua tus qauv ntawm lub cav los ntawm lub raj mis thiab lwm yam kev tsim kho, tab sis nws tsis nyob hauv kuv cov cai kom ua "txawm li cas los xij thiab los ntawm qhov nws tau txais". Yog li ntawd, kuv txiav txim siab los ua txoj haujlwm no tiag, kom pib nrog kev npaj ua haujlwm. Kuv kawm cov ntawv nyeem hauv Is Taws Nem, tab sis kev tshawb nrhiav tsis tau txais txiaj ntsig zoo: tshuaj xyuas cov kab lus thiab cov vis dis aus, tsis muaj cov duab kos rau cov qauv ntawm lub cav no. Cov qauv ua tiav raug muag ntawm tus nqi siab dhau. Ib qho ntxiv, muaj lub siab xav ua txhua yam koj tus kheej, nkag siab lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev ua haujlwm, debug thiab ntsuas kev ntsuas, tau txais kev ua haujlwm zoo los ntawm lub cav no thiab txawm tias sim nrhiav nws siv hauv kev lag luam.
"Hloov kev lag luam!" (Tus menyuam kawm ntawv ntse, nws tau sau tag nrho cov txheej txheem ntawm kev ua haujlwm raws li kev nco tseg. Tam sim no, neeg xam xaj, cov ntaub ntawv pov thawj yees duab … thiab ntawm no lawv yog!)
Kuv nug ib ncig ntawm cov rooj sib tham, thiab lawv tau qhia cov ntaub ntawv nrog kuv. Nws yog phau ntawv "Stirling Engines" (Tus Sau: G. Ryder thiab C. Hooper). Nws cuam tshuam tag nrho keeb kwm ntawm hom tshuab cav no, vim li cas qhov kev txhim kho sai tau nres, thiab qhov twg cov cav no tseem siv. Los ntawm phau ntawv, Kuv tau kawm paub ntau ntxiv txhua qhov txheej txheem tshwm sim hauv lub cav, pom cov lus teb rau cov lus nug ntawm kev txaus siab. Nws yog qhov nthuav nyeem, tab sis kuv xav xyaum. Tau kawg, tsis muaj cov duab kos ntawm cov qauv tsheb, zoo li hauv Is Taws Nem, zoo, ntawm chav kawm, tshwj tsis yog tus qauv los ntawm lub raj mis thiab ua npuas dej.
Txog kuv qhov kev zoo siab, tus neeg uas muag cov qauv zoo nkauj tshaj tawm chav kawm ntawm kev ua cov qauv zoo li no, nws tau tso nws lub sijhawm ntawd rau $ 20, Kuv tau sau ntawv rau nws thiab them nyiaj rau chav kawm. Tom qab saib tag nrho cov vis dis aus, hauv txhua qhov uas nws tau piav qhia qee yam ntawm kev nyiam, Kuv txiav txim siab ua raws nraim qhov ua kom sov ntawm hom gamma. Txij li thaum nws txaus siab kuv nrog nws tsim, yam ntxwv thiab tsos. Los ntawm cov vis dis aus, kuv tau kawm kwv yees li piv ntawm lub tog raj kheej txoj kab uas hla, piston txoj kab uas hla, yam kev tshem tawm, qhov ntxhib yuav tsum yog, cov ntaub ntawv twg los siv hauv kev tsim khoom, qee qhov nuances ntawm kev tsim kho. Tab sis tsis pom qhov twg yog qhov loj me ntawm tus sau lub cav muaj, tsuas yog kwv yees li piv ntawm qhov ntau thiab tsawg ntawm cov nodes.
Kuv tus kheej nyob hauv ib lub zos, ib tus tuaj yeem hais hauv thaj tsam, kuv niam yog tus lej nyiaj, thiab kuv txiv yog tus kws ntoo, yog li nws tsis tsim nyog tig mus rau lawv rau tswv yim tsim lub cav. Thiab kuv tig mus rau kuv tus neeg nyob ze, Gennady Valentinovich, kom tau txais kev pab, nws tau ua haujlwm tam sim no tawg los ntawm tsob ntoo KZTM hauv Kuznetsk.
Feem ntau, hnub tom ntej Gennady Valentinovich coj kuv ib qho txhuas tsis muaj dab tsi txog 1 m ntev thiab txog 50 mm txoj kab uas hla. Kuv zoo siab heev, tau pom qhov tsis txaus kuv xav tau, thiab hnub tom qab kuv tau mus kawm ntawv kom sim ua kom lub rhaub dej kub thiab lub tub yees txias rau kuv lub cav tawg. Kuv tau ua kom zoo dua ntawm tus kws qhia tshuab dhos (uas yawg Lenin ua haujlwm).
Tau kawg, tsis muaj qhov raug nyob ntawd, sab nrauv ntawm lub rhaub tau dhau los ua qhov zoo heev, tab sis lub tog raj kheej ib feem nws tus kheej hauv qab lub piston tau nyob ntawm lub khob hliav qab. Trudovik piav qhia rau kuv tias lub tshuab txiav nyom khoov, vim lub tshuab rau tej yam zoo li me me thiab tsis muaj zog. Cov lus nug tshwm sim yuav ua dab tsi ntxiv … Nws yog qhov muaj hmoo uas kuv niam nyob rau lub sijhawm ntawd tau ua haujlwm suav nyiaj hauv tuam txhab lag luam ntiag tug, uas yog lub tsev kho tsheb qub. Valery Aleksandrovich (tus thawj coj ntawm cov nroj tsuag no) tau dhau los ua tus neeg zoo thiab tau pab kuv ntau, Kuv twb tau muab lub tshuab Soviet zoo thiab tus tig rov los uas tau pab kuv. Tej yam tau lom zem dua, thiab cia li ib lub lim tiam tom qab, yuav luag txhua yam tau npaj txhij, kev sib dhos ntawm lub cav pib. Muaj lub sijhawm ntxim nyiam hauv kev tsim kho, piv txwv li: lub taub hau, uas tau nias lub flywheel, tau muab rau lub tshuab ua haujlwm zoo ntawm lwm qhov chaw cog khoom (txhawm rau kom tau txais qhov raug tsim nyog rau cov kabmob); lub tub yees tau ntse dua ntawm lub tshuab dhos, thiab cov chaw rau cov fasteners tau ua nrog lub tshuab milling, lub flywheel yog hauv av ntawm lub grinder. Nws yog qhov nthuav heev thiab txaus siab rau kuv. Cov neeg ua haujlwm ntawm lub hoobkas xav tias kuv yog menyuam kawm ntawv thiab kuv sau qee yam haujlwm ua haujlwm. Kuv zaum ntawm lub hoobkas txog thaum yav tsaus ntuj, thiab lawv coj kuv los tsev hauv Valery Alexandrovich lub tsheb raug cai. Lub cav tau pib ua haujlwm hauv lub voj voog loj ntawm cov neeg ua haujlwm hauv Hoobkas, txhua tus neeg txaus siab heev. Kev tshaj tawm tau ua tiav, tab sis lub cav tau ua haujlwm tsis zoo.
Qhov tshwm sim crowns qhov kev pom zoo! Lub kaum ntawm lub rooj muag zaub tau hlawv thaum lub sijhawm ntsuas.
Qhov tsis txaus ntseeg tau nthuav tawm, cov yas hinges tau hloov nrog cov tshuaj fluoroplastic, lub log log tau sib zog thiab sib npaug, lub piston tau txais qhov txuas txuas nrog fluoroplastic rau txo cov cua sov, thiab lub tub yees tau ua nrog thaj chaw txias dua. Tom qab kho qhov zoo, lub cav tau txhim kho nws cov kev ua tau zoo.
Kuv tus kheej tau zoo siab. Thaum cov phooj ywg tuaj rau kuv lub tsev, thawj qhov lawv ua yog tuaj txog ntawm nws, thov kom nws pib. Gennady Valentinovich tsav tsheb los qhia cov qauv rau nws txoj haujlwm, txhua tus neeg txaus siab heev, lawv tsis xav tau hu rau lwm tus, txhua tus tuaj txog, saib, thiab txaus siab rau."
Tus tub hluas lub npe yog Nikolai Shevelev, thiab nws yog tus thawj coj ntawm pab pawg. Kuv coj nws mus rau tus thawj coj, thiab peb peb tau tham zoo heev. Thiab tom qab ntawd kuv nco qab cov txheeb cais uas tsuas yog 2% ntawm lub ntiaj teb cov pej xeem txaus los txhawb tib neeg raws txoj hauv kev ntawm kev tshawb fawb thiab thev naus laus zis. Kuv suav tag nrho cov tub ntxhais kawm thiab paub tias … tsis tas yuav txhawj ntau dhau. Nrog tib neeg zoo li Nikolai, kev vam meej tseem yuav raug lees paub rau peb!
