Низкотемпературные модели стирлингов

Согласен, здесь есть свои нюансы. А если жидкости будет не столь много, чтобы она оседала каплями, а, к примеру, образовывала при конденсации некое подобие аэрозоля, тогда ничего и перегонять не надо, ее будет увлекать за собой поток газа. Если же ее будет больше и при этом будет образовываться конденсат, то все равно в какое-то время установится равновесие и часть жидкости будет попадать обратно в горячую часть цилиндра, будучи перенесенной с газообразным компонентом рабочего тела. Насчет скорости испарения и конденсации согласен, это тоже имеет место. Кстати, можно менять состав рабочего тела и найти оптимальное соотношение компонентов и этим (хотя бы частично) урегулировать данный вопрос. Регенератор, конечно, должен запасать и отдавать больше теплоты и требует детальных рассчетов.

Работа от кружки с кипятком и льдом)



Обратите внимание на два момента 2:20 и 3:40 )))

Видимо, в эти два момента температура нагревателя была оптимальной для данного двигателя.

alex_koa пишет:Видимо, в эти два момента температура нагревателя была оптимальной для данного двигателя.

Да это с механикой какие-то чудеса) проблема в сборке...

Подскажите, пожалуйста, как все же высчитать диаметр рабочего цилиндра и ход поршня. Ведь получается чем меньше площадь, тем больше давление. Но на практике этого не получается. В моем случае обьем рабочего тела примерно 120см³. Мертвыми обьемами принебрежем. Температура пусть будет 50ºС (горячая вода в чашке 80ºС - температура в помещении 30ºС).
Если я не ошибаюсь, то при таком нагреве мы имеем увеличение обьема примерно на 22см³. По всей видимости, это и будет нужным обьем рабочего цилиндра. Ну а как быть с диаметром цилиндра? Да и температура величина не постоянная.

Няшка пишет:
Подскажите, пожалуйста, как все же высчитать диаметр рабочего цилиндра и ход поршня. Ведь получается чем меньше площадь, тем больше давление.

Странно... Как это давление зависит от площади?

Няшка пишет:
Но на практике этого не получается. В моем случае обьем рабочего тела примерно 120см³. Мертвыми обьемами принебрежем. Температура пусть будет 50ºС (горячая вода в чашке 80ºС - температура в помещении 30ºС).
Если я не ошибаюсь, то при таком нагреве мы имеем увеличение обьема примерно на 22см³.

А как ты считаешь? По уравнению состояния идеального газа? Что за температура 50С?
Ты смотрел расчет в элементарной теории?

Няшка пишет:
По всей видимости, это и будет нужным обьем рабочего цилиндра. Ну а как быть с диаметром цилиндра? Да и температура величина не постоянная.

Площадь цилиндра умножаешь на ход поршня - вот и объем. А из площади получаешь диаметр.

Teoretic пишет:
Странно... Как это давление зависит от площади?

прошу прощения) не давление, а сила оказываемая на поршень.

Teoretic пишет:
А как ты считаешь? По уравнению состояния идеального газа? Что за температура 50С?
Ты смотрел расчет в элементарной теории?

50С это температура нагревателя минус температура холодильника
я считаю таким образом V1=V0+1/273*V0*T (коэффициент расширения газов)

Teoretic пишет: Площадь цилиндра умножаешь на ход поршня - вот и объем. А из площади получаешь диаметр.

дак в этом и вопрос) чем меньше площадь тем больше сила оказываемая на поршень, вот и как отсюда выцарапать ход поршня и радиус цилиндра?

Няшка пишет:
50С это температура нагревателя минус температура холодильника
я считаю таким образом V1=V0+1/273*V0*T (коэффициент расширения газов)

Не знаю, что это за формула, я считаю через уравнение состояния идеального газа:
V1 = V0*(T2+273)/(T1+273)

Няшка пишет:
дак в этом и вопрос) чем меньше площадь тем больше сила оказываемая на поршень, вот и как отсюда выцарапать ход поршня и радиус цилиндра?

Чем меньше площадь, тем меньше сила.
Объем оценили только что (это разница между V1 и V0).
Ход выбираем из конструктивных соображений, площадь определится. Не понял только, причем тут сила.

Teoretic пишет:
Чем меньше площадь, тем меньше сила.

упс)

Teoretic пишет:
Объем оценили только что (это разница между V1 и V0).

но ведь V0 у нас постоянно, а V1 меняется в зависимости от температуры? Под разные температупы получим разные обьемы рабочего цилиндра?

Teoretic пишет:
Ход выбираем из конструктивных соображений, площадь определится. Не понял только, причем тут сила.

Сила оказываемая давлением газа на поршень зависит от площади. Прикинуть примерный ход поршня в теории не получится?

Няшка пишет:
но ведь V0 у нас постоянно, а V1 меняется в зависимости от температуры? Под разные температупы получим разные обьемы рабочего цилиндра?

Конечно. Надо рассчитывать под определенный температурный перепад.

Няшка пишет:
Сила оказываемая давлением газа на поршень зависит от площади. Прикинуть примерный ход поршня в теории не получится?

В теории можно любой ход. Но если сделаешь очень маленький, будет прикладываться большая сила к шатуну. Если сделать очень большой - будут большие потери на трение. Считается оптимальным, когда ход поршня приблизительно равен диаметру.

А как посчитать обороты? из чего сделать бюджетный счетчик

Няшка пишет:А как посчитать обороты? из чего сделать бюджетный счетчик

В смысле, измерить обороты? Можно стробоскопическим диском, например, таким:



Распечатываешь, наклеиваешь диск на вал двигателя, освещаешь лампой, мигающей 100 Гц (неонка, лампа дневного света с дросселем и стартером) и смотришь, какие черточки неподвижны.

Первый запуск!!!!!(Охлаждение пельменями )

Снизу греть можно тоже пельменями, только что свареными А вообще нормально получилось.

Снял недавно несколько удачных видео низкотемпературных моделей




И "вечный двигатель"

Admin_Игорь пишет:

samorez пишет:
А разве не внутренняя полость им должна быть "вымощена"?

И он должен быть теплоёмким, но не теплопроводным. Короче, стальная вата. Прально?

Через регенератор должен проходить наш перемещаемый воздух, в этом же и смысл, что бы воздух проходя отдавал тепло этой стальной вате , всё верно, но в низкотемпературнике, я думаю, больше производительности могло бы дать решение мелкой внутренней ребристости, как нагревателя, так и холодильника, прошу подумать как это можно сделать - недорого , скажу сразу отдавать пластины алюминия на фрезеровку этого оребрения - бешенные деньги

Не усмотрел в теме удовлетворяющего решения. Можно попробовать сделать площадь охлаждения\нагрева сборным радиатором.
То есть два медных кольца (либо поверхности и кольцо) между которыми запресовано кольцо из фольги необходимого размера толщины (для жескости пластин) из которого выхдят полосы развернутой фольги. Если еще в слой запресуется и термопаста для охлаждения процессоров, то теплопередача (или холод) еще повысятся. Фрезеровать не нужно , правда работа токарная и ножницы...

Конструкция термогенераторной модели (пульсара) может быть дополнена
внутренним передатчиком тепла как насадка (втулка) с пневмопрозрачными медными лепестками (резче разогрев воздуха в зоне).

Подогрев зоны можно выполнить контактным (посадка диаметра медного вывода трубки на низ пластины с теплоприемником и внешняя термоизоляция) с вакумной трубкой солнечного концентратора,
охлаждение - проточной водой вместо радиатора (на время ставим 2 бутыля с разной высотой) в автономных,
если нет магистрали.
Ну и еще металлическую мембрану вместо поршня на тягу магниту - может ноутбук уже и зарядит.
Там подозревается и так высокий кпд в модельке (на спирту, в стекляной трубке-пульсаре).

Для меня самое интересное то, что твоё миниатюрное портативное по факту устройство выдает уже приличную мех мощность, если не ошибаюсь 14 ватт.... Спасибо уже, в общем - за решение.

_AM пишет:...из фольги необходимого размера толщины (для жескости пластин) из которого выхдят полосы развернутой фольги...

Фольга не являица теплопроводом. Только массив какой-то ощутимой толстоты.

[quote="_AM"][quote="Admin_Игорь"]

samorez пишет:
А разве не внутренняя полость им должна быть "вымощена"?

Подогрев зоны можно выполнить контактным (посадка диаметра медного вывода трубки на низ пластины с теплоприемником и внешняя термоизоляция) с вакумной трубкой солнечного концентратора,
охлаждение - проточной водой вместо радиатора (на время ставим 2 бутыля с разной высотой) в автономных,
если нет магистрали.
Ну и еще металлическую мембрану вместо поршня на тягу магниту - может ноутбук уже и зарядит.
Там подозревается и так высокий кпд в модельке (на спирту, в стекляной трубке-пульсаре).

Для меня самое интересное то, что твоё миниатюрное портативное по факту устройство выдает уже приличную мех мощность, если не ошибаюсь 14 ватт.... Спасибо уже, в общем - за решение.

Хорошая мысль у _АМ, однако мне интересно немного другое направление - стационарные установки.
Вакуумные трубки на крыше (на земле).
Тепловая (от охладителя) и механическая (разность давлений) энергия отводится по трубам (теплоноситель пропиленгликоль) в здание к тепловому аккумулятору (баку с водой) и механическому аккумулятору (баллону со сжатым воздухом), далее на потребление в инженерных сетях здания.

Есть примерный температурно-энергетический расчет, если каму интересно, могу выложить...

TS пишет:

Хорошая мысль у _АМ, однако мне интересно немного другое направление - стационарные установки.
Вакуумные трубки на крыше (на земле).
Тепловая (от охладителя) и механическая (разность давлений) энергия отводится по трубам (теплоноситель пропиленгликоль) в здание к тепловому аккумулятору (баку с водой) и механическому аккумулятору (баллону со сжатым воздухом), далее на потребление в инженерных сетях здания.

Есть примерный температурно-энергетический расчет, если каму интересно, могу выложить...

Станционарные легче если портативные решения есть.
Конечно интересно, выкладывай.

а я пока то что выше думал:

Здравствуйте уважаемые участники форума! решил поделиться с вами своей конструкцией низкотемпературного стирлинга.
После того как увидел видео в интернете, сразу захотелось собрать какую нибудь модель, и вот тут всю и началось, собрал одну потом другую, пробовал Термоакустический делать, всё работало, но в силу того , что пока нет ни станков ни нужных приспособлений, всё делал на коленках так сказать, то низкотемпературный сделать на мой взгляд проще всего.
в планах сделать шести, или четырех цилиндровый двигатель по тому же принципу,что на видео, подключить к нему теплообменник с солнечным коллектором,и маленьким насосом для воды,и качать воду из колодца, холодную воду, пустить через холодную часть стирлинга, а от коллектора через горячую, должен получиться не плохой контраст температуры в колодце +10 коллектор сможет нагреть до +60.....80 градусов
вот видео:

вот ещё видео разных конструкций:

Пожалуйсто помогите не работает низко температурный двигатель стирлинга 2 раза запускал работал а сейчас перестал! Что делать подскажите пожалуйсто?

Ребят у меня тоже проблемка. Может быть кто подскажет... Вобщем я начял собирать высокотемпературник, долго собирал поршень охлаждения делал на станке и притирал тщательно к гильзе из бронзы, компрессия там отличная , но движку чего-то нехватало. Я разобрал его и сделал из него терморезонансный, долго переделывал, подгонял и тоже самое в итоге, при нагреве двигатель вращялся сам по себе, давлением продвигало поршень и движек останавливался.Сейчас я уже более качественно сделал низкотемпературник по схеме Игоря и по всем его канонам. Все вращяется как чясики, трений лишних нет, но даже со спиртовки двигатель назапускается. Я вот думаю: неужели поршень слишком тяжелый и все мои беды только лишь из-за этого паразита ? Я его изготавливал под лупой из цельного куска аллюминия,в него ввинчивается шатун из бронзы , его размеры 14мм на 14 мм. и весит он 13 грамм. Приемлен ли такой вес для охлаждающего поршня ?

Возможно, что и тяжеловат, но... Как вариант, утяжелить маховик Вы не пробовали? Или уравновесить, хотя бы статически. Подозреваю, что энергии маховика не хватает, чтобы проскочить мертвую точку. А если маховик раскрутить вручную при прогретом двигателе?

я его утяжелял шайбами металлическими на самоклейке.

Насколько я понял, Вы хотите добиться того, чтобы двигатель запускался сам. Это нелегко. А пробовали ли Вы запустить его принудительно (с утяжеленным маховиком или с обычным) и что из этого получалось? Методика приблизительно такова:
1. Попробуйте раскрутить неутяжеленный маховик холодного двигателя. Сколько времени в секундах он прокрутится вхолостую?
2. Утяжелите маховик и снова попробуйте его раскрутить приблизительно до тех же оборотов. Опять заметьте время до полной остановки.
3. Проделайте вышеописанное с нагретым двигателем.

Результаты эксперимента можете написать сюда. Фото двигателя тоже можете приложить.