Низкотемпературные модели стирлингов

samorez пишет:

Айрат пишет:...Материалов куча, причем разных. Как и названий двигателя...

Позвольте, но классификация подразумевает конкретику, а вы про "куча", "разных".

...Можете в интернете поискать...

Там кроме альфы, беты и гаммы ничего определённого нет. Кто во что горазд.
А то получаица, что классифицируются области применения, а не конструкции стирлингов.
Вот простой вопрос: "низкотемпературник". По идее в определении оного должна быть температура. Какая?

ГОСТов действительно нет.
По материалам, используемым при создании низкотемпературных стирлингов, ограничение составляет 110-120 градусов.

Материалы из интернета разные качал (в том числе по проектированию стирлингов). Ссылки не сохранял, но их и погуглить не долго

megaherz пишет:Подскажите пожалуйста соотношения кривошипов вытеснителя и рабочего поршня?
Вес вытеснителя как то рассчитывается?

Рекомендую приобрести фильмы Игоря, там очень подробно описаны многие моменты.

Вес вытеснителя чем меньше, тем лучше, его ход должен также быть небольшим, иначе весь объем воздуха
прогреть трудно. Ход рабочего поршня зависит от диаметра поршня, объема рабочего воздуха и расчетного значения перепада температур (расчетное увеличение объема рабочего тела при нагреве). Из теории так.

Айрат пишет:

Игорь, если каждый компрессор соединить последовательно, то можно суммировать давление, только каждый последующий рабочий цилиндр должен быть меньше - воздух сжимается в объеме после каждого блока.Сумировать производительность копрессоров возможно просто паралельным соединением через клапана.

Идея с постепенно уменьшающимися в диаметре рабочими поршнями, у ряда стирлингов, понятна, и то что клапана нужны тоже, не могу представить пока как это всё соединить в единую систему, .

Ведь тут что мы имеем - например у нас есть квадратный лист алюминия 1х1м(как солнечный теплосъёмник) и на этом метре, плотно друг к другу, сидят 25 маленьких стирлингов, размером 20х20см, т.е. этот лист является верхней гарячей крышкой для всех этих стирлингов, такойже лист с другой стороны является холодильником. И вот хотелось бы все эти маленькие стирлинги заваязать воедино, либо на вакуумный насос, либо на воздушный компрессор, причем работать эти "ячейки" будут независимо друг от друга, т.е. синхронизировать их задача сложная, поэтому и завязать их не просто - по предложению Айрата, с уменьшающимися поршнями. Айрат, если у вас есть предложение, может набросаете схемку, вдруг я че то не понял.

Я думаю, что уменьшающиеся поршни это удел паровых машин многократного расширения. может стоит попробовать увеличить давление в системе? Охлаждение можно организовать ели посадить все отдельные движки на общий коленвал, и всю охлаждающуюся часть поместить в продуваемый самими же стирлингами длинный короб по типу аэродинамической трубы?

megaherz пишет:Я думаю, что уменьшающиеся поршни это удел паровых машин многократного расширения. может стоит попробовать увеличить давление в системе? Охлаждение можно организовать ели посадить все отдельные движки на общий коленвал, и всю охлаждающуюся часть поместить в продуваемый самими же стирлингами длинный короб по типу аэродинамической трубы?

Давление в системе всегда хочется увеличить, но вот как, в низкотемпературнике это сделать сложнее, у вас есть предложения?

Для большего понимания, что из себя, в моём понимании , представляет будующий солнечный насос , рискну выложить своё первое, СЕКРЕТНОЕ , видео его работы http://narod.ru/disk/2468392001/MOV070.MOD.html , Так вот таких движков должно быть много на одной платформе, и по размеру они должны быть меньше, как я и говорил примерно 20х20см

Главная проблема как всегда уплотнение, думаю что стоит задуматься о фторопласте, поскольку при нагрузке уменьшается трение. На фторопласте пролетные строения мостов на опоры надвигают

Admin_Игорь пишет:Для большего понимания, что из себя, в моём понимании , представляет будующий солнечный насос , рискну выложить своё первое, СЕКРЕТНОЕ , видео его работы http://narod.ru/disk/2468392001/MOV070.MOD.html , Так вот таких движков должно быть много на одной платформе, и по размеру они должны быть меньше, как я и говорил примерно 20х20см

Занимательное видео. Из чего вытеснитель? Полистирол?

Admin_Игорь пишет:

Айрат пишет:

Игорь, если каждый компрессор соединить последовательно, то можно суммировать давление, только каждый последующий рабочий цилиндр должен быть меньше - воздух сжимается в объеме после каждого блока.Сумировать производительность копрессоров возможно просто паралельным соединением через клапана.

Идея с постепенно уменьшающимися в диаметре рабочими поршнями, у ряда стирлингов, понятна, и то что клапана нужны тоже, не могу представить пока как это всё соединить в единую систему, .

Ведь тут что мы имеем - например у нас есть квадратный лист алюминия 1х1м(как солнечный теплосъёмник) и на этом метре, плотно друг к другу, сидят 25 маленьких стирлингов, размером 20х20см, т.е. этот лист является верхней гарячей крышкой для всех этих стирлингов, такойже лист с другой стороны является холодильником. И вот хотелось бы все эти маленькие стирлинги заваязать воедино, либо на вакуумный насос, либо на воздушный компрессор, причем работать эти "ячейки" будут независимо друг от друга, т.е. синхронизировать их задача сложная, поэтому и завязать их не просто - по предложению Айрата, с уменьшающимися поршнями. Айрат, если у вас есть предложение, может набросаете схемку, вдруг я че то не понял.

Поясняю: если мы имеем несоклько стирлингов одинаковой мощности в качестве привода компрессора, то после первого цилиндра компрессора
мы повысили давление на выходе. Так как при постоянстве температур P1*V1=P2*V2, то на входе второго цилиндра копрессора объем воздуха будет меньше, но давление больше. И так далее с каждым этапом. Так как давление в цилиндрах растет, придется уменьшать диаметр цилиндра компрессора на каждом этапе.
Соединять цилиндры необходимо трубками достаточной жесткости (металл), обычно тонкие медные используют.
Этот принцип используют во всех промышленных поршневых копрессорах высокого давления: Глубокое сжатие одним цилиндром проблематично из-за перегрева, Необходимо помнить, что давление при сжатии в цилиндре компрессора растет не линейно, а в квадрате к ходу движения поршня, поэтому, мне кажется, в конструкции стиролинга необходимо предусмотреть достаточно тяжелый маховик для быстрого преобразования кинетической энергии вращения в потенциальную энергию сжатия, во вторых не стоит стараться сильно повысить давление на каждом шаге, лучше увеличить объем прокачки.

Мне тут пришла в голову слегка другая мысль реализации подъема жидкости из скважины: Взять десять бочек черного цвета по 200 литров, герметично соединить их трубками, и через автомат, срабатывающий на давление, соединить со скважиной. При нагреве от солнца двление растет, достигая определенного значения "разряжатся" в скважину. Добытая вода используется для охлаждения, охлажденный воздух через дегазатор снова попадает в бочки и цикл повторяется. (техническую схему пока не продумывал). Чем не стирлинг, только вместо механики - гидравлика и пневматика?

Admin_Игорь пишет:

megaherz пишет:Я думаю, что уменьшающиеся поршни это удел паровых машин многократного расширения. может стоит попробовать увеличить давление в системе? Охлаждение можно организовать ели посадить все отдельные движки на общий коленвал, и всю охлаждающуюся часть поместить в продуваемый самими же стирлингами длинный короб по типу аэродинамической трубы?

Давление в системе всегда хочется увеличить, но вот как, в низкотемпературнике это сделать сложнее, у вас есть предложения?

Игорь, мне кажеться, что что необходимо два низкотемпературника в противоположенных циклах соединить одним рабочем поршнем с мощным магнитом в замкнутой системе. Маховик с кривошипношатунным механизмом чисто на магнитной связи. Это для герметичности и удвоения мощности (два стирлинга).

К стирлингу может быть подседенена черная трубка с всасывающим клапаном на проивоположенном конце. При нагреве от солнца воздух из трубки создаст дополнительное давление в системе, хотя сам в процессе участвовать не будет. Так как маленькие утечки все равно возможны, ночью при остывании создатся разряжение и подсосет воздух через клапан.

Модель классная получилась

На магнитной связи добиться большой мощности думаю нереально, если Вы смотрели видео автора то думаю поймете, что сильнее магнит (неодим) будет тормозить систему. Механика и только механика, КШМ рулит. Система должна быть герметичной, никакие подсосы воздуха не допускаются

megaherz пишет:На магнитной связи добиться большой мощности думаю нереально, если Вы смотрели видео автора то думаю поймете, что сильнее магнит (неодим) будет тормозить систему. Механика и только механика, КШМ рулит. Система должна быть герметичной, никакие подсосы воздуха не допускаются

Сама по себе магнитная связь тормозить систему не будет, просто снаружи будет двигаться магнитный клон поршня с стандартным кривошипом, зато исключим различные уплотнения, требования к допускам и зазорам и т.д., необходимые, если давление в системе будет выше атмосферного.

Если давление в системе высокое, микроутечки неизбежны даже сквозь пластик (микропористость все равно есть). При наличии нагревателя давление вырастает выше атмосферного (при желании в несколько раз выше, если трубка длинная). Ночью стирлинг не работает, и давление становиться атмосферным. Но если при работе были микроутечки - то ниже атмосферного, тогда давление само и выравнивается.

Айрат пишет:...ограничение составляет 110-120 градусов...

Ну вот. Другое дело. Пасип!

Вы ж понимаете, что микроутечки свойственны для низкомолекулярных газов (гелий, водород и т.д.), когда газ может проникнуть сквозь межмолекулярные связи материала цилиндра. Это типа хламидии которые через презик проходят . От доброй воли переходят на высокие давления, дабы добиться большой мощности?

Друзья , всё что Вы предлагаете имеет право на жизнь и будет работать, система должна быть герметична, в идеале , можно использовать и магнитный привод КШП, всё будет работать, я сам так делал раньше, но теперь хочу упростить механику максимально, и я это уже сделал, на видео своей новой модели, теперь хочу всё это завязать в систему, потому что делать такие большие двигатели не выгодно, они должны быть маленькими, но много, и что бы все были подключены к одной магистрали, либо водяного вакуумного насоса, либо воздушного компрессора для создания эйрлифта.

Проблема в том, что я не знаю как заставить их работать синхронно( без навешивания каких то ещё механических деталей которые будут обеспечивать эту синхронность), что сразу бы решило проблему соединения в единую систему. Или, если уж не удаётся простым способом добиться их синхронизации, то как то придумать их соединять между собой(возможно как то хитро поставить клапана или как то ещё) что бы рассинхронизация их работы не влияла на отдачу ими мощности в систему.

Admin_Игорь пишет:Для большего понимания, что из себя, в моём понимании , представляет будующий солнечный насос , рискну выложить своё первое, СЕКРЕТНОЕ , видео его работы http://narod.ru/disk/2468392001/MOV070.MOD.html , Так вот таких движков должно быть много на одной платформе, и по размеру они должны быть меньше, как я и говорил примерно 20х20см

Игорь, у меня появилась идея насоса-стирлинга, избегающая сразу кучи проблемных вопросов. Схему накидаю, пока опишу:
Допустим у нас есть большой стирлинг с большими зазорами между вытеснителем и поверхностью (с большим объемом рабочего тела). механического рабочего поршня нет, вытеснитель только на магнитной связи. Зато есть трубка, выходящая в 20 литровую бутыль, наполненую водой прцентов на 80%. В бутыль приходит всасывющая трубка с обратным клапаном (до дна), и выходит таже с клапаном нагнетательная. Данному стирлингу необходима система, перемещающая вытеснитель с достаточно большими интервалами времени, приводимая в действие, возможно, другим малым стирлингом.
Так как цикл предусмотрен медленный, воздух успевает нагреваться и охлаждаться в большом объеме.

Когда вытеснитель находиться у зоны охлаждения
, с противоположенной стороны воздух нагревается, давление растет и воздух вытесняет из бутыли воду через клапан в нагнетательную линию, после перемещения вытеснителя воздух остывает, в бутыли образуется вакуум и через всасывающий клапан с соответвующей линии всасывается вода. То есть рабочим поршнем является вода в бутыли. Исключаем лишнюю мехнаику в принципе.

Для малых моделей возможно как то привизать изменение массы жидкости-поршня в емкости к перемещению вытеснителя.

С герметичностью тоже все отлично, если на входе воздух в линюю не попадет.
Напор/расход можно регулировать, подбирая разные по диаметрам сосуды

megaherz пишет:Вы ж понимаете, что микроутечки свойственны для низкомолекулярных газов (гелий, водород и т.д.), когда газ может проникнуть сквозь межмолекулярные связи материала цилиндра. Это типа хламидии которые через презик проходят . От доброй воли переходят на высокие давления, дабы добиться большой мощности?

Водород то и через металл проникает...
А углекислый газ и воздух через резину воздушного шарика.
Есть еще поршень (включая неидеальность цилиндра и самого поршня), места склейки, микротрещены и т.д.

Я предложил способ "автоматики", без необходимости ручной подкачки давления..

Представьте, что у вас есть штук 20 таких маленьких плоских солнечных стирлингов, размером 20х20см, все они работают как попало, относительно друг-друга, потому что независимы, но своим рабочим поршнем создают давление(воздушное или сразу на воду) - которое нужно сводить в одну трубку. Понятно, что есть вариант когда мы тянем по две трубки с клапанами к каждому двигателю(одна на впуск - другая на выпуск), но тогда у нас получится какаято трубчатая медуза , а не технологичный продукт. Поэтому этот вариант я не рассматриваю.

Admin_Игорь пишет:...И вот хотелось бы все эти маленькие стирлинги заваязать воедино, либо на вакуумный насос, либо на воздушный компрессор, причем работать эти "ячейки" будут независимо друг от друга, т.е. синхронизировать их задача сложная, поэтому и завязать их не просто...

Делать много рабочих поршней не верно. Велика будет суммарная длина поверхности сопряжения с цилиндром. БОльшие поршни работают с меньшими потерями. Умельчение вытеснительных камер хоть и полезно, ибо увеличица суммарная площадь нагрева\охлаждения (это типа"оребрение"), но усложнит реализацию рекуператора. А без него прикладные задачи красиво не решаца. Кстати чо-то об рекуператоре мало вспоминаем...

Ферритовый магнит в маломощных системах согласен- работает. Сам видел Ваши видео. Но неодим это попа. Я когда заказывал магниты из неодима, почтовики офигели, не могли оторвать от пола машины коробку

Зачем упоминать рекуператор в гамма стирлинге?
При больших давлениях думаю нужно применять вытеснитель сотовой конструкции. что-бы его не деформировало давлением

Admin_Игорь пишет:Друзья , всё что Вы предлагаете имеет право на жизнь и будет работать, система должна быть герметична, в идеале , можно использовать и магнитный привод КШП, всё будет работать, я сам так делал раньше, но теперь хочу упростить механику максимально, и я это уже сделал, на видео своей новой модели, теперь хочу всё это завязать в систему, потому что делать такие большие двигатели не выгодно, они должны быть маленькими, но много, и что бы все были подключены к одной магистрали, либо водяного вакуумного насоса, либо воздушного компрессора для создания эйрлифта.

Проблема в том, что я не знаю как заставить их работать синхронно( без навешивания каких то ещё механических деталей которые будут обеспечивать эту синхронность), что сразу бы решило проблему соединения в единую систему. Или, если уж не удаётся простым способом добиться их синхронизации, то как то придумать их соединять между собой(возможно как то хитро поставить клапана или как то ещё) что бы рассинхронизация их работы не влияла на отдачу ими мощности в систему.

Игорь, обратные клапана в любом случае обязательны на каждом отдельном компрессоре (и насосе), как на всасывании, так и нагнетании. Если каждый отдельный работает при приличном давлении, то всех их без всякой синхронизации через пневмокомпенстор (для равномерности подачи) подключить (все компресора к бутыли 20 литровой подключить и оттуда выход сделать). Да и для насоса тоже самое- если бутыль заполнена водой, новая поступающая вода сжимает воздух, он в свою очердь выталкивает воду через трубку со дна бутыли.

Admin_Игорь пишет:Представьте, что у вас есть штук 20 таких маленьких плоских солнечных стирлингов, размером 20х20см, все они работают как попало, относительно друг-друга, потому что независимы, но своим рабочим поршнем создают давление(воздушное или сразу на воду) - которое нужно сводить в одну трубку. Понятно, что есть вариант когда мы тянем по две трубки с клапанами к каждому двигателю(одна на впуск - другая на выпуск), но тогда у нас получится какаято трубчатая медуза , а не технологичный продукт. Поэтому этот вариант я не рассматриваю.

Тут я вариантов не вижу. Даже если генератор на каждый стирлинг отдельный ставить, медуза из проводов получится.
Просто правильно скомпоновать их надо, вписать в ландшафт.
Или покрыть стирлингами крышу беседки. Весьма высокотехнологичная крыша получится

megaherz пишет:Зачем упоминать рекуператор в гамма стирлинге?..

Вас тут что-то не понять. Уже взялись за давление, а рекуператор, который повышает эффективность в разы видите ли им не нужен.

Демонстрационный стирлинг и без давления будет крутица. И без рекуператора. Однако обсуждаица повышение мощности. Иными словами, обратились к прикладному использованию мощности. Так надо для начала брать и прикладную схему, а не демонстрационную.

Исходя из этого надо. что-бы все стирлинги работали независимо и "грели" бы одну "батарейку" которая и будет приводить все остальные устройства в работу