Любительский расчет стирлинга
Участников: 4
Страница 1 из 3
Страница 1 из 3 • 1, 2, 3
Любительский расчет стирлинга
Всем привет!
Я намедни подсобирал свои сообщения, добавил еще немножко, выкладываю для обсуждения.
Статейку оформил в pdf - так формулы выглядят лучше, да и вообще...
Ссылка на статью и калькулятор стирлинга:
расчет стирлинга
https://drive.google.com/folderview?id=0B8cX8UwMKHrGOTNYQWxrTWxlVkk&usp=sharing
Книжки, на которые ссылается статья, можно взять здесь:
Литература
https://drive.google.com/folderview?id=0B8cX8UwMKHrGeDlocEw1dm16cTA&usp=sharing
Скачать интерпретатор TCL-TK для Виндовс и Мак (чтобы запустить калькулятор):
http://www.activestate.com/activetcl/downloads
Установить, соглашаясь по умолчанию. После установки файлы с расширением .tcl станут исполняемыми.
Чтобы работал HELP, положите рядом с калькулятором файл stirling-sch1.gif
Я намедни подсобирал свои сообщения, добавил еще немножко, выкладываю для обсуждения.
Статейку оформил в pdf - так формулы выглядят лучше, да и вообще...
Ссылка на статью и калькулятор стирлинга:
расчет стирлинга
https://drive.google.com/folderview?id=0B8cX8UwMKHrGOTNYQWxrTWxlVkk&usp=sharing
Книжки, на которые ссылается статья, можно взять здесь:
Литература
https://drive.google.com/folderview?id=0B8cX8UwMKHrGeDlocEw1dm16cTA&usp=sharing
Скачать интерпретатор TCL-TK для Виндовс и Мак (чтобы запустить калькулятор):
http://www.activestate.com/activetcl/downloads
Установить, соглашаясь по умолчанию. После установки файлы с расширением .tcl станут исполняемыми.
Чтобы работал HELP, положите рядом с калькулятором файл stirling-sch1.gif
Последний раз редактировалось: Teoretic (Вт Фев 18, 2014 2:48 pm), всего редактировалось 4 раз(а)
Re: Любительский расчет стирлинга
как было сказано ранее у вас есть ошибка в упрощенной формуле расчета работы:
"при выводе формулы вы используете молярный объем для нормальных условий в то время как в точке 1 температура равна ххх град.C - вам необходимо скорректировать формулу введя множитель 273,15 / T1"
касательно отвлеченных размышлений о теплообмене - фразу о том, что обдув уменьшает требования к площади в виду отвлеченности повествования я бы без ущерба идее изложил без указания кратности этого самого снижения. это же касается влияния скорости. просто, например, для справки интенсивность теплоотдачи при течении воздуха в гладких трубах круглого поперечного сечения при турбулентном режиме зависит от скорости в степени 0,8.
"при выводе формулы вы используете молярный объем для нормальных условий в то время как в точке 1 температура равна ххх град.C - вам необходимо скорректировать формулу введя множитель 273,15 / T1"
касательно отвлеченных размышлений о теплообмене - фразу о том, что обдув уменьшает требования к площади в виду отвлеченности повествования я бы без ущерба идее изложил без указания кратности этого самого снижения. это же касается влияния скорости. просто, например, для справки интенсивность теплоотдачи при течении воздуха в гладких трубах круглого поперечного сечения при турбулентном режиме зависит от скорости в степени 0,8.
vx- Сообщения : 43
Дата регистрации : 2012-01-18
Откуда : Краснодар
Re: Любительский расчет стирлинга
Я помню нашу дискуссию и совершенно согласен: в формуле неточность. Но статья адресована начинающим, я подумал, зачем еще усложнять формулы, с целью улучшить точность на несколько процентов, когда сама формула дает результат, отличающийся от практики в разы!vx пишет:как было сказано ранее у вас есть ошибка в упрощенной формуле расчета работы:
"при выводе формулы вы используете молярный объем для нормальных условий в то время как в точке 1 температура равна ххх град.C - вам необходимо скорректировать формулу введя множитель 273,15 / T1"
По-моему, это лишь сбивает с толку, ничего не добавляя по сути.
В общем-то в этих частях расчет вообще чисто прикидочный. Кратность снижения я все-таки брал не с потолка, а из тех методик, которые мне удалось найти. Думаю, пусть будет.vx пишет:
касательно отвлеченных размышлений о теплообмене - фразу о том, что обдув уменьшает требования к площади в виду отвлеченности повествования я бы без ущерба идее изложил без указания кратности этого самого снижения. это же касается влияния скорости. просто, например, для справки интенсивность теплоотдачи при течении воздуха в гладких трубах круглого поперечного сечения при турбулентном режиме зависит от скорости в степени 0,8.
Да и из моей практики несколько раз добавление вентилятора всегда значительно уменьшало температуру радиатора (хотя точных измерений я не проводил).
А калькулятор вы не смотрели?
Re: Любительский расчет стирлинга
если вы не хотите "усложнять" формулу расчета работы напишите открытым текстом что она работает только если точка 1 находится в нормальных условиях или сразу подставьте в формулу соответствующую температуру - зачем обманывать человека?
относительно теплообмена - это был просто комментарий, пожелание снизить спекулятивность статьи. информация, воспринимаемая людьми из таких статей, часто считается ими истиной на уровне цитат из Библии. поэтому закладывая людям в голову некие цифры являющиеся на самом деле частным вариантом какой-то очень узкой задачи теплообмена легко проложить дорогу к заблуждению.
а как калькулятор запустить? он же там на тцл каком-то..
относительно теплообмена - это был просто комментарий, пожелание снизить спекулятивность статьи. информация, воспринимаемая людьми из таких статей, часто считается ими истиной на уровне цитат из Библии. поэтому закладывая людям в голову некие цифры являющиеся на самом деле частным вариантом какой-то очень узкой задачи теплообмена легко проложить дорогу к заблуждению.
а как калькулятор запустить? он же там на тцл каком-то..
vx- Сообщения : 43
Дата регистрации : 2012-01-18
Откуда : Краснодар
Re: Любительский расчет стирлинга
Убедили, буду исправлять.vx пишет:если вы не хотите "усложнять" формулу расчета работы напишите открытым текстом что она работает только если точка 1 находится в нормальных условиях или сразу подставьте в формулу соответствующую температуру - зачем обманывать человека?
Наверное, надо сильнее заострить внимание на том, что точность расчета охладителя - прикидочная. Да вроде, я об этом написал? Неубедительно?vx пишет:
относительно теплообмена - это был просто комментарий, пожелание снизить спекулятивность статьи. информация, воспринимаемая людьми из таких статей, часто считается ими истиной на уровне цитат из Библии.
Скачиваете интерпретатор. Устанавливаете. (Добавил в первое сообщение)vx пишет:
а как калькулятор запустить? он же там на тцл каком-то..
Интерпретатор TCL-TK для Виндовс и Мак (запустить калькулятор):
http://www.activestate.com/activetcl/downloads
Установить соглашаясь по умолчанию. После установки файлы с расширением .tcl станут исполняемыми.
Re: Любительский расчет стирлинга
наконец скачал интерпретатор. из косметический предложений:Teoretic пишет:А калькулятор вы не смотрели?
-элементы окна не растягиваются вслед за окном - они просто позиционируются по центру. возможно логично было бы их растягивать. во всяком случае график.
-размеры элементов окна помощи подобраны таким образом, что на моем ноутбуке размер окна оказывается больше размеров экрана 1366х768 (текст как бы торчит снизу). возможно следует рассмотреть вариант при котором используются более щадящие размеры. сам элемент окна содержащий текст почему-то уходит вниз до нижней границы окна, а картинка уходит в ширину до левой и правой границ окна. внешне смотрится немного топорно.
-возможно в целях единообразия следует указать единицы измерения работы, количества и фазы
-возможно следует использовать малые буквы t для обозначения температуры раз уж она в градусах Цельсия
-возможно следует единообразно обозначать работу - в одном случае она A в другом energy.
-возможно следует использовать другие обозначения количества и КПД - nu (раз уж мы пишем греческие буквы по английски) и eta (либо вообще energy conversion efficiency или просто некое абстрактное efficiency - Tkpd все таки как то не очень выглядит, возможно красивее будет max efficiency или что то такое)
-термин "среднее" давление вызывает "зависание" мозга пользователя. возможно было бы познавательно нанести это давление на график (у меня оно ну вообще совсем не среднее с виду). так же любопытно смотрелись бы макс и мин давления в виде чисел.
-полезно было бы узнать включают ли макс и мин объемы объем вытеснителя. на рисунке как то не очень очевиден данный момент.
-фраза "мертвого объема из-за непрерывного движения поршней" так же смотрится немного необычно.
-относительно давления возможно логично было бы пояснить "избыточное" или "абсолютное"
числа к сожалению пока проверить нет времени. единственное количество молей что то у меня на пальцах не сошлось (точно не считал, число вроде в этом районе, может что то не учел).
vx- Сообщения : 43
Дата регистрации : 2012-01-18
Откуда : Краснодар
Re: Любительский расчет стирлинга
Ох, ну у Вас и подход ко всему. Очень скрупулезно!vx пишет:наконец скачал интерпретатор. из косметический предложений:Teoretic пишет:А калькулятор вы не смотрели?
<тут 100500 предложений >
Программка-то писалась почти на коленке, как пример расчета.
Но я поработаю над вашими предложениями.
Об изменениях сообщу.
Все предложения, как я понял, относятся к окну помощи?
Насчет размеров окна, ведь их можно изменить мышкой?
Добавить ползунки прокрутки текста (он сейчас позволяет
прокрутку колесиком)? Уменьшить размер картинки?
"Среднее давление" - давление при минимальной температуре и минимальном объеме,
предложите термин? Я как-то затрудняюсь.
Я пытался пояснить этот момент в help'е, но не получилось.vx пишет:
-полезно было бы узнать включают ли макс и мин объемы объем вытеснителя. на рисунке как то не очень очевиден данный момент.
Объем вытеснителя не включен в макс и мин объемы, он задается отдельно.
Как бы это получше сформулировать?
Опять же, проблемы с терминологией. Я хотел сказать, что синусоидальное движениеvx пишет:
-фраза "мертвого объема из-за непрерывного движения поршней" так же смотрится немного необычно
поршней не позволяет получить такое же сжатие и разрежение, как при теоретически прямоугольном движении, между поршнями всегда остается "лишний" объем. Расчет это учитывает.
Ага, давление абсолютное. Просто написать "абсолютное давление" - так будетvx пишет:
относительно давления возможно логично было бы пояснить "избыточное" или "абсолютное"
понятно?
Re: Любительский расчет стирлинга
1-е к основному окну. 2-е к окну помощи. как и написано в тексте.Teoretic пишет:Все предложения, как я понял, относятся к окну помощи?
да, можно. просто начальный размер окна помощи слишком высок для моего экрана и оно с самого начала "по пояс". прокручивать мышью имеет смысл только предварительно уменьшив размер окна потянув за верхнюю границу - часть контрола в котором текст прокручивается за пределами экрана и прокрутка в "большом" виде ничего не меняет - прокручиваемый тест где-то в районе плинтуса. думаю выбор меньшей начальной высоты окна "решит" "проблему".Teoretic пишет:Насчет размеров окна, ведь их можно изменить мышкой?
разве минимальные? вроде двигатель в своей "изохорной" части "заходит" ниже этого давления? назвать его начальными и показать это в хелпе на идеальной PV-диаграмме.Teoretic пишет:"Среднее давление" - давление при минимальной температуре и минимальном объеме,
предложите термин? Я как-то затрудняюсь.
думаю, так как вы только что сказали подойдетTeoretic пишет:Объем вытеснителя не включен в макс и мин объемы, он задается отдельно.
Как бы это получше сформулировать?
может я чего то не понимаю, но синусоидальное движение само по себе никак не связано с мертвым объемом и "осуществляется" между минимальным и максимальным объемами. мертвый объем вроде означает всякие там трубки или зазоры в верхней части цилиндров (для двигателей с двумя полноценными цилиндрами)Teoretic пишет:Я хотел сказать, что синусоидальное движение
поршней не позволяет получить такое же сжатие и разрежение, как при теоретически прямоугольном движении, между поршнями всегда остается "лишний" объем. Расчет это учитывает.
даTeoretic пишет:Ага, давление абсолютное. Просто написать "абсолютное давление" - так будет
понятно?
vx- Сообщения : 43
Дата регистрации : 2012-01-18
Откуда : Краснодар
Re: Любительский расчет стирлинга
Проще всего это показать на альфа-стирлинге.vx пишет:может я чего то не понимаю, но синусоидальное движение само по себе никак не связано с мертвым объемом и "осуществляется" между минимальным и максимальным объемами. мертвый объем вроде означает всякие там трубки или зазоры в верхней части цилиндров (для двигателей с двумя полноценными цилиндрами)Teoretic пишет:Я хотел сказать, что синусоидальное движение
поршней не позволяет получить такое же сжатие и разрежение, как при теоретически прямоугольном движении, между поршнями всегда остается "лишний" объем. Расчет это учитывает.
При идеальном (прерывистом) движении поршней, каждый поршень движется тогда, когда
его напарник остается в одном из крайних положений. Что и дает максимальную площадь
PV-диаграммы. При синусоидальном движении такого получить не удается, поршни практически
всегда движутся, поэтому между ними остается "лишний объем", которого в идеальном двигателе нет.
Влияние его в точности такое же, как и остальных мертвых объемов - уменьшение работы
за цикл.
Re: Любительский расчет стирлинга
я понимаю о чем вы, но мой внутренний голос (он может и ошибаться) призывает меня назвать это явление другим термином. да, поршни движутся всегда лишь замедляя свое движение в верхних точках. но... взглядом эти лишние объемы не объять... как их найти неподготовленному человеку на иллюстрациях "как работает стирлинг" с сайта?Teoretic пишет:Проще всего это показать на альфа-стирлинге.
При идеальном (прерывистом) движении поршней, каждый поршень движется тогда, когда
его напарник остается в одном из крайних положений. Что и дает максимальную площадь
PV-диаграммы. При синусоидальном движении такого получить не удается, поршни практически
всегда движутся, поэтому между ними остается "лишний объем", которого в идеальном двигателе нет.
Влияние его в точности такое же, как и остальных мертвых объемов - уменьшение работы
за цикл.
vx- Сообщения : 43
Дата регистрации : 2012-01-18
Откуда : Краснодар
Re: Любительский расчет стирлинга
Эти объемы видны на диаграммах движения поршней, например, как в книге Уокера на странице 64vx пишет:... взглядом эти лишние объемы не объять... как их найти неподготовленному человеку на иллюстрациях "как работает стирлинг" с сайта?
(параграф 6-2-5) и стр.18 (параграф 2-3).
Re: Любительский расчет стирлинга
на рисунке 6-9 лично я вижу как объем полостей колеблется от некоторого значения до значения близкого к нулевому. причем степень близости последнего значения к нулю зависит не от характера движения поршня, а от допуска с которым выполнена конструкция. полагаю, теоретически ничего не мешает кривым в области 5 коснуться. может не прав.Teoretic пишет:Эти объемы видны на диаграммах движения поршней, например, как в книге Уокера на странице 64
(параграф 6-2-5) и стр.18 (параграф 2-3).
vx- Сообщения : 43
Дата регистрации : 2012-01-18
Откуда : Краснодар
Re: Любительский расчет стирлинга
Да, они могут соприкоснуться (при надлежащем выполнении конструкции), но только в бета-стирлинге.vx пишет:
на рисунке 6-9 лично я вижу как объем полостей колеблется от некоторого значения до значения близкого к нулевому. причем степень близости последнего значения к нулю зависит не от характера движения поршня, а от допуска с которым выполнена конструкция. полагаю, теоретически ничего не мешает кривым в области 5 коснуться. может не прав.
В альфа- и гамма-стирлингах области движения поршней разделены (а значит, не могут перекрываться), и соприкосновение диаграмм невозможно при синусоидальном движении поршней
всем
Граждане, а дайте пожалуйста контакты человека, который делает рабочие модели терморезонансных стирлингов на продажу.
вовик- Гость
Подскажите для примерного расчета в дипломной работе
для диплома предполагается выбрать двигатель стирлинга необходимойй мощности и параметров
расчитаны такие показатели
рабочее давление 35 атмосфер
холодильник 20 С
нагреватель 300 С
рабочий объем 1 литр
примерная мощность 3 квт
если предположить что такой двигатель можно заказать на заводе то какими могли бы быть его стоимость и общий вес?
или если вам известны готовые варианты таких установок различных фирм (или может быть собственного исполнения) от 1 квт высокого давления с известной стоимостью и весом мне бы тоже было интересно их посмотреть
и еще маленький вопрос, насколько часто приходится нагнетать давление в установках на 35, 100 ат?
расчитаны такие показатели
рабочее давление 35 атмосфер
холодильник 20 С
нагреватель 300 С
рабочий объем 1 литр
примерная мощность 3 квт
если предположить что такой двигатель можно заказать на заводе то какими могли бы быть его стоимость и общий вес?
или если вам известны готовые варианты таких установок различных фирм (или может быть собственного исполнения) от 1 квт высокого давления с известной стоимостью и весом мне бы тоже было интересно их посмотреть
и еще маленький вопрос, насколько часто приходится нагнетать давление в установках на 35, 100 ат?
aligsen- Сообщения : 5
Дата регистрации : 2014-05-27
Re: Любительский расчет стирлинга
А это вы рассчитывали? По какой методике?aligsen пишет:для диплома предполагается выбрать двигатель стирлинга необходимойй мощности и параметров
расчитаны такие показатели
Я тут погонял примерно эти параметры в моем калькуляторе...
Получается, что теоретически возможно.
Но вообще-то это любительский ресурс (форум), а вам надо промышленное проектирование.
Как все это считается, я даже не представляю. Вы литературу смотрели? Там у Круглова
есть гораздо более подробный расчет, но и то, как я понимаю, только для эскизного проекта.
А уж стоимость и габариты...
Два параметра вызывают сомнения. Это:
1 - холодильник 20 градусов;
2 - давление 35 атмосфер при 1 л объема.
1 - чем охлаждать собираетесь? Нет, ну если на Севере будет работать, где летом не выше 10,
тогда конечно...
2 - зачем так высоко? Теория подсказывает, что сделать объем больше, уменьшая тем самым
давление, до определенной степени выгодно. Габариты в основном определяет охладитель.
Вот я смотрю, КПД 25% (и это недостижимая величина), значит, надо рассеять около 10 кВт.
А у вас еще температурный перепад для охладителя маленький. Там радиатор получится - ого-го!
Re: Любительский расчет стирлинга
примерный расчет по методике для практического расчета с вашего форума. мне не нужна серьезная научная работа по этой теме, просто хочу в виде примера показать что такое возможно использовать для данного объекта с нужным потреблением.А это вы рассчитывали? По какой методике?
предполагаю в расчете концентраторы сферической формы со слежением со стирлингом в фокусе и размер стирлинга не должен сильно затенять концентратор
повторюсь. нужен лишь очень облачный пример, без точных расчетов
Два параметра вызывают сомнения. Это:
1 - холодильник 20 градусов;
2 - давление 35 атмосфер при 1 л объема.
ну это если использовать водяное охлаждение из ближайшей речки,
плюс тепло возможно использовать на том же объекте
aligsen- Сообщения : 5
Дата регистрации : 2014-05-27
Re: Любительский расчет стирлинга
При мощности стирлинга 3 кВт и КПД 25% ваш солнечный концентратор должен бытьaligsen пишет:
предполагаю в расчете концентраторы сферической формы со слежением со стирлингом в фокусе и размер стирлинга не должен сильно затенять концентратор
площадью не менее 14 кв.м. Даже 8-литровый цилиндр потеряется на его фоне.
Re: Любительский расчет стирлинга
концентратор полезной площадью 13м2, так и есть.Teoretic пишет:. Даже 8-литровый цилиндр потеряется на его фоне.
ну допустим мы умешьшили давление и увеличили объем. при тех же температурах.
Вы можете предположить стоимость самого двигателя навскидку? или стоимость его производства под заказ по чертежам. тысыча рублей? десятки тысяч?
(охлаждение водяное, полагаем что имеем практически бесконечный источник холодной воды)
как думаете что произойдет при выходе из строя системы охлаждения при такой степени концентрации?
aligsen- Сообщения : 5
Дата регистрации : 2014-05-27
Re: Любительский расчет стирлинга
К сожалению, не владею предметом совершенно.aligsen пишет:
Вы можете предположить стоимость самого двигателя навскидку? или стоимость его производства под заказ по чертежам. тысыча рублей? десятки тысяч?
Если концентратор хороший, расплавится что-нибудь или сгорит.aligsen пишет:
как думаете что произойдет при выходе из строя системы охлаждения при такой степени концентрации?
В солнечных концентраторах получают тысячи градусов без особого труда.
Нужно выводить цилиндр из фокуса при аварии, или ориентацию сбивать.
Re: Любительский расчет стирлинга
Хочу поискать реалистичные варианты для создания автономной системы энерго снабжения дома. Как то пока ничего приемлемого не просматривается.
Для ясности сразу скажу, что считаю необходимым. Установка должна обеспечивать электрическую мощность около 10кВт, с приемлемой себестоимостью энергии. То есть кпд и моторесурс установки должны быть в приемлемом диапазоне. Не должно быть постоянного техобслуживания и ручного контроля. Желательно возможность изготовления в "полузаводских" условиях. Основным топливом можно считать магистральный газ.
Вот что мне непонятно со стирлингом: возьмем обычную схему с большим цилиндром, свободным диплейсером и маленьким рабочим цилиндром в верхней крышке. Как надо выбирать параметры рабочего цилиндра(площадь, рабочий ход)? Судя по приведенным формулам, эти параметры оказываются зависимыми от перепада температур, то есть какой то из них вообще говоря надо делать регулируемым для оптимальной работы?
Для ясности сразу скажу, что считаю необходимым. Установка должна обеспечивать электрическую мощность около 10кВт, с приемлемой себестоимостью энергии. То есть кпд и моторесурс установки должны быть в приемлемом диапазоне. Не должно быть постоянного техобслуживания и ручного контроля. Желательно возможность изготовления в "полузаводских" условиях. Основным топливом можно считать магистральный газ.
Вот что мне непонятно со стирлингом: возьмем обычную схему с большим цилиндром, свободным диплейсером и маленьким рабочим цилиндром в верхней крышке. Как надо выбирать параметры рабочего цилиндра(площадь, рабочий ход)? Судя по приведенным формулам, эти параметры оказываются зависимыми от перепада температур, то есть какой то из них вообще говоря надо делать регулируемым для оптимальной работы?
Phisik- Сообщения : 16
Дата регистрации : 2014-06-04
Re: Любительский расчет стирлинга
А вы возьмите калькулятор из первого поста и поиграйтесь с параметрами.Phisik пишет: Как надо выбирать параметры рабочего цилиндра(площадь, рабочий ход)? Судя по приведенным формулам, эти параметры оказываются зависимыми от перепада температур, то есть какой то из них вообще говоря надо делать регулируемым для оптимальной работы?
Должно же что-то проясниться...
Ну, или берите литературу и читайте, а потом считайте, считайте...
Re: Любительский расчет стирлинга
а совместно порассуждать о конструктиве не хотите?
прежде чем считать, я бы хотел понять ряд нюансов.
прежде чем считать, я бы хотел понять ряд нюансов.
Phisik- Сообщения : 16
Дата регистрации : 2014-06-04
Страница 1 из 3 • 1, 2, 3
Похожие темы
» Элементарная теория и расчет стирлинга
» Расчет альфа-стирлинга (осторожно, матан!)
» Кто, что , новое узнал, увидел, нашёл, о стирлингах, чего нет у меня на сайте, выкладываем, обсуждаем.
» Гелий - газ для Стирлинга
» Придумываем Стирлингу работу
» Расчет альфа-стирлинга (осторожно, матан!)
» Кто, что , новое узнал, увидел, нашёл, о стирлингах, чего нет у меня на сайте, выкладываем, обсуждаем.
» Гелий - газ для Стирлинга
» Придумываем Стирлингу работу
Страница 1 из 3
Права доступа к этому форуму:
Вы не можете отвечать на сообщения
|
|