|
燃氣外燃機——熱氣機是一種外燃的閉式循環往復活塞式熱力發動機。因它是在1816年為蘇格蘭的R.斯特林所發明，故又稱斯特林發動機。熱氣機可用氫、氮、氦或空氣等作為工質，按斯特林循環工作。在熱氣機封閉的氣缸內充有一定容積的工質。氣缸一端為熱腔，另一端為冷腔。工質在低溫冷腔中壓縮，然后流到高溫熱腔中迅速加熱，膨脹作功。燃料在氣缸外的燃燒室內連續燃燒，通過加熱器傳給工質，工質不直接參與燃燒，也不更換。已設計制造的熱氣機有多種結構，可利用各種能源，已在航天、陸上、水上和水下等各個領域進行應用試驗。熱氣機的功率傳遞機構分為曲柄連桿傳動、菱形傳動、斜盤或擺盤傳動、液壓傳動和自由活塞傳動等。按缸內循環的組成形式分，熱氣機主要有配氣活塞式和雙作用式兩類。配氣活塞式熱氣機 在一個氣缸內有兩個活塞作規律的相對運動，冷腔與熱腔之間用冷卻器、回熱器和加熱器連接，配氣活塞推動工質在冷熱腔之間往返流動。
: P# {' r8 V6 O6 ~1 D5 e! r$ J7 J 熱力循環可以分為4個過程:①定溫壓縮過程:配氣活塞停留在上止點附近，動力活塞從它的下止點向上壓縮工質，工質流經冷卻器時將壓縮產生的熱量散掉，當動力活塞到達它的上止點時壓縮過程結束。②定容回熱過程:動力活塞仍停留在它的上止點附近,配氣活塞下行，迫使冷腔內的工質經回熱器流入配氣活塞上方的熱腔，低溫工質流經回熱器時吸收熱量，使溫度升高。③定溫膨脹過程：配氣活塞繼續下行，工質經加熱器加熱，在熱腔中膨脹，推動動力活塞向下并對外作功。④定容儲熱過程：動力活塞保持在下止點附近，配氣活塞上行，工質從熱腔經回熱器返回冷腔，回熱器吸收工質的熱量，工質溫度下降至冷腔溫度。 ( m0 `6 w, d, U4 Z) e& I1 ?
在理論上，定容儲熱量等于回熱量，其循環效率等于卡諾循環效率。兩個活塞的運動規律是由菱形傳動機構來保證的。 雙作用式熱氣機 每個氣缸內只有一個活塞，兼起配氣活塞和動力活塞的作用。各缸的上部為熱腔，下部為冷腔。各熱腔經加熱器、回熱器和冷卻器與鄰缸的下部冷腔連接,組成一個動力單元。雙作用式熱氣機示意圖為四缸布置的雙作用熱氣機。各缸相位差為90°，能保證良好的熱力性能。雙作用式熱氣機的結構更為緊湊和輕巧。 ! d8 I0 v1 K+ C
http://col.njtu.edu.cn/zskj/4013/text/chapter6/therm6.4/index/indexmessage.htm有比較詳細的介紹，樓主可以去看看學習一下。 7 H& J/ {$ s4 F: @$ }# G9 ~1 }
熱氣機的主要優點是能用各種能源，無論是液態的、氣態的或固態的燃料，當采用載熱系統（如熱管）間接加熱時，幾乎可以使用任何高溫熱源（太陽能、放射性同位素和核反應等），而發動機本身（除加熱器外）不需要作任何更改。熱氣機實際循環效率較高，已接近柴油機，排氣中有害成分較少，噪聲較低。因燃料是在較多的過量空氣下連續燃燒的，熱氣機無需氣門機構，無爆炸燃燒，運行平穩振動小。
f9 E( n7 B/ \% N 熱氣機尚存在的主要問題和缺點是制造成本較高，工質密封技術較難，密封件的可靠性和壽命還存在問題，功率調節控制系統較復雜，機器較為笨重。
, S' u5 k( h9 \" j3 }, T 熱氣機的發展趨勢是：應用新材料（如陶瓷）和新工藝，以降低造價；對實際循環進行理論研究，完善結構，提高性能指標；在應用方面研究汽車用的大功率燃煤熱氣機、太陽能熱氣機和特種用途熱氣機。
U1 u& d, e4 O 斯特林循環：熱氣機（即斯特林發動機）的理想熱力循環，為19世紀蘇格蘭人R.斯特林所提出，因而得名。它是由兩個定容吸熱過程和兩個定溫膨脹過程組成的可逆循環，而且定容放熱過程放出的熱量恰好為定容吸熱過程所吸收。熱機在定溫(T1)膨脹過程中從高溫熱源吸熱，而在定溫(T2)壓縮過程中向低溫熱源放熱。斯特林循環的熱效率為公式（見最下圖）中W 為輸出的凈功；Q1為輸入的熱量。根據這個公式，只取決于T1和T2，T1越高、T2越低時，則越高，而且等于相同溫度范圍內的卡諾循環熱效率。因此，斯特林發動機是一種很有前途的熱力發動機。斯特林循環也可以反向操作，這時它就成為最有效的制冷機循環。 | 
發表于 2006-11-1 13:50:16
ffice" />
QQ好友和群
收藏
淘帖
問題專業，描述清楚
伸手黨/灌水/看不懂
樓主
