Элементарная теория и расчет стирлинга

georgii пишет:Там все расчеты идеализированные. Поэтому максимальный практический кпд и не превысил нигде 32 проц.

free_V_V пишет:

chenia1 пишет:
Почитайте Уокера "Двигатель Стирлинга" - двухкомпонентное рабочее тело. Тогда и вы закурите (самокрутку из учебника физики за 8-й класс).

Прочитал. Там указывается, что расчеты идеализированные. Ни одной практической установки не создано. Прошло уже 40 лет с момента публикации и никаких практических реализаций нет ( в том числе, потому что давление в системе резко меняется, а значит постоянно меняется температура парообразования и конденсации).

Teoretic пишет:
К сожалению, это еще не все.

Вспоминаем про кпд (коэффициент полезного действия). Для цикла Стирлинга он совпадает с максимально достижимым кпд тепловых машин:

кпд = (Т2-Т1)/(Т2+273)

для низкотемпературного стирлинга (Т1=50, Т2=100) получаем кпд=13%,
для нашего однолитрового 300-градусного стирлинга кпд=34%.
Поделив, по нашему обыкновению, результат на 3, делаем вывод, что низкотемпературные стирлинги имеют кпд единицы процентов, и только высокотемпературные - больше 10 - 15%.
Казалось бы, ну и что? Все равно для стирлингов предполагается использовать даровую энергию. Подумаешь, потеряется там побольше или поменьше, это не сильно важно. Главное - получить нужную мощность.
Нет. Это очень важно. Пусть кпд равен 10% - это одна десятая. Следовательно, на 100 ватт мощности надо подвести к нагревателю 1 кВт (это не страшно), и отобрать от холодильника 900 ватт! Вот где собака зарыта! Воздушный охладитель на 900 ватт - это очень серьезное сооружение! Посмотрите хотя бы внутрь своего компьютера. Охладитель процессора - это здоровенный радиатор, да еще и обдуваемый вентилятором, а отводит он около 100 ватт, не больше!

Siberia пишет:
Для вашего однолитрового 300-градусного стирлинга вы получили термический кпд=34%. Т.е. достигнув этого значения в вашем двигателе вы получите 100% эффективный КПД.
Поделив, по вашему обыкновению, результат на 3, вы примерно получаете 10%, а на самом деле это треть от максимального термического КПД, т.е. 33% эффективного КПД, а значит к вашей машине нужно подводить не 1 кВт, а 300 Вт, и на радиатор вы будете сбрасывать не 900 Вт, а всего 200Вт.

Siberia пишет: получаем термический КПД (максимально возможный тепловой КПД) равный 34%.
Прикладываем к нашему двигателю 100 Вт и получаем на выходе ....? сколько? 34 Вт? или всё же 100Вт? Если 34 Вт, то куда уходят мечты 66 Вт?

Siberia пишет:Спасибо, Евгений. Но всё же не укладывается в голове.
Рассмотрим пример. У нас идеальный двигатель стирлинга. В нём всё при всё идеальное. Нет тепловых потерь, нет утечек, газ идеальный и он работает строго по диаграмме Карно.
Мы берём наши данные температур (обсуждаемые выше) и получаем термический КПД (максимально возможный тепловой КПД) равный 34%.
Прикладываем к нашему двигателю 100 Вт и получаем на выходе ....? сколько? 34 Вт? или всё же 100Вт? Если 34 Вт, то куда уходят мечты 66 Вт?