Самоделки и всё что с ними связано • Просмотр темы - Стирлинг с клапанами

Стирлинг с клапанами

Стирлинг с клапанами

Сообщение спокоен » 01 фев 2014, 16:46

Короче, решил собрать стирлинг с двумя обратными клапанами, чтобы разделить потоки горячего и холодного воздуха. Донором стал маслянный фильтр от какого то большого грузовика, похоже Кенвор. Срезал верхушку, изьял потроха, вытер ветошью остатки масла, промыл бензином, просушил и обжег в печи.получился цилиндр с выпуклым дном диаметром 180 мм и около 200 мм длинны.
Из медной трубки свил спираль, 4 витка диаметром чуть более 120 мм, из жести вырезал будущую рубашку охлаждения
[imgu]Изображение[/imgu]
вот цилиндр
[imgu]Изображение[/imgu]
спокоен
Начинающий мастер
Начинающий мастер
 
Сообщения: 175
Зарегистрирован: 24 сен 2011, 15:34
Откуда: Казахстан, город Кокшетау
Возраст: 37
Баллы репутации: 15

Re: Стирлинг с клапанами

Сообщение спокоен » 02 фев 2014, 16:04

Таки железки на работе, вынужденная пауза, если завтра трафик не закончится на планшете скину продолжение, а пока схемка, что я задумал, художник я слабоватый посему извиняюсь заранее.
[imgu]Изображение[/imgu]
справа регенератор, остальное наверно понятно.
спокоен
Начинающий мастер
Начинающий мастер
 
Сообщения: 175
Зарегистрирован: 24 сен 2011, 15:34
Откуда: Казахстан, город Кокшетау
Возраст: 37
Баллы репутации: 15

Re: Стирлинг с клапанами

Сообщение longeron » 02 фев 2014, 16:45

А куда подводится тепло в твоей схеме? и вообще зачем так изгаляться?
Аватара пользователя
longeron
Мастер
Мастер
 
Сообщения: 977
Зарегистрирован: 30 авг 2011, 22:17
Откуда: Россия, Москва, Бирюлёво 8-[
Возраст: 18
Баллы репутации: 34

Re: Стирлинг с клапанами

Сообщение спокоен » 02 фев 2014, 19:51

longeron
Нижняя часть большого цилиндра и дополнительный нагреватель в виде двойной рубашки ( на рисунке два красных прямоугольника парралельно нижней части большого цилиндра. А клапана я давно хотел присобачить к Стирлингу, это позволит разделить потоки горячего и холодного рабочего газа, упрощает ( по крайней мере для меня, стальная вата в нашей местности как летающая тарелка, такая же фантастическая вещь) изготовление регенератора. Итого мы получаем большую поверхность нагрева и охлаждения, возможно некоторое увеличение мощьности. И наконец мне это самому это интересно, два года я хочу сделать стирлинг с клапанами. Мне будет интересно, даже если результат будет отрицательным. Я все делаю опираясь на минимум расчетов, больше по наитию, мне будет интересно ваше мнение по поводу сеих усовершенствований.
спокоен
Начинающий мастер
Начинающий мастер
 
Сообщения: 175
Зарегистрирован: 24 сен 2011, 15:34
Откуда: Казахстан, город Кокшетау
Возраст: 37
Баллы репутации: 15

Re: Стирлинг с клапанами

Сообщение romka10.06 » 02 фев 2014, 21:24

спокоен
Откровенно говоря я вообще не понимаю что к чему, в каком месте выходит механическая энергия? И почему верхняя рубашка ( не знаю как ещё обозвать) слева синяя а справа красная? И на кой вообще регенератор если газ проходит туда одним путём, а обратно другим? Очевидно что в одну сторону рабочее тело должно проходить через нагреватель, а обратно сквозь охладитель?
romka10.06
Мастер
Мастер
 
Сообщения: 786
Зарегистрирован: 26 сен 2012, 19:54
Откуда: Тверь
Возраст: 41
Баллы репутации: 149

Re: Стирлинг с клапанами

Сообщение спокоен » 05 фев 2014, 08:18

romka10.06
Для начала регенератор, по плану он будет представлять собой два теплообменника из медных трубок, расположенные в парралельных плоскостях залитые в цельную деталь предположительно свинцом (или алюминием, пока не решил), горячий газ проходя по своему контуру соответственно будет нагревать металл и контур с холодным воздухом. Ну я лично так представляю регенерацию. За рисунок я сразу извинился, умение грамотно выразить свою мысль на бумаге не входит в состав моих добродетелей. Попытаюсь по ходу изготовления пояснять, а рабочий цилиндр не стал рисовать, чтобы не загромождать рисунок, посему еще раз прошу прощения за свою малограмотность.
сегодня спаял водянную рубашку:
[imgu]URL=http://savepic.org/4994286.htm]Изображение[/URL][/imgu]
на фото видны две короткие трубки (подвод и забор воды) и две длинные трубки змеевика (одна через обратный клапан будет соеденена с большим цилиндром, вторая с горячим контуром регенератора)
подготовил рабочий цилиндр с поршнем (цилиндр диаметр 25 мм высота 38 мм, стальной цилиндр от перфоратора залитый алюминием. Поршень из смеси эпоксидки с наполнением графита, высота 27 мм)
[imgu]Изображение[/imgu]

Изнутри в верхнюю крышку водянной рубашки впаял гаечки на 5, в нижние отверстия болтики на 5
[imgu]Изображение[/imgu]
из маслянных цилиндров (точнее из их корпусов) сделал испаритель, из медной трубки согнул кольцо в ней проколол шилом 4 отверстия расположенные под углом к центру петли, один край расплющил, второй трубкой соеденил с испарителем. Это будет нагреватель, трубка длинная, временно, просто проводил испытания. В испаритель заливал эфироальдегидную фракцию, отходы спиртового производства, горит как спирт, испаритель нагревал самодельной спиртовкой, горит отлично, но нужно поработать над нагревом.
[imgu]Изображение[/imgu]
спокоен
Начинающий мастер
Начинающий мастер
 
Сообщения: 175
Зарегистрирован: 24 сен 2011, 15:34
Откуда: Казахстан, город Кокшетау
Возраст: 37
Баллы репутации: 15

Re: Стирлинг с клапанами

Сообщение romka10.06 » 06 фев 2014, 07:22

Регенератор не может быть массивным, обычно он делается изтончайшей .проволоки или губки, сетки, с таким расчетом чтобы газ проходя в одну стороу его прогревал, а в обратную охлаждал. Регенерация вообще подразумевает что газ восстанавливает свои параметры прип роходе туда - обратно, а у тебя рекуперация, и вообще не понятно ее назначение в данном случае. Мне по крайней мере.
romka10.06
Мастер
Мастер
 
Сообщения: 786
Зарегистрирован: 26 сен 2012, 19:54
Откуда: Тверь
Возраст: 41
Баллы репутации: 149

Re: Стирлинг с клапанами

Сообщение спокоен » 06 фев 2014, 07:56

romka10.06
Ну по крайней мере пробовать еще не кто не запрещал, по моему стоит попробовать, а на счет тончайшей проволоки или сетки- это для случая когда горячий и холодный воздух двигается туда сюда в одном контуре, у меня же их два! И возможно я неправильно назвал процесс, но ведь смысл один: передать тепло от воздуха который уже отработал воздуху который двигается к нагревателю, теоретически это снизит бесполезную теплопотерю. Возможно в моем случае это не регенератор, пусть будет рекуператор, хоть пирог, лишь бы не в печь :D . В крайнем случае двиг будет подтверждением неправильности моей теории, не такая уж это фантастическая мысль, это же не создание вечного двигла.
спокоен
Начинающий мастер
Начинающий мастер
 
Сообщения: 175
Зарегистрирован: 24 сен 2011, 15:34
Откуда: Казахстан, город Кокшетау
Возраст: 37
Баллы репутации: 15

Re: Стирлинг с клапанами

Сообщение romka10.06 » 06 фев 2014, 20:54

Тепло должно передаваться от стенки трубки к стенке, и не должно иметь возможности двигаться вдоль трубок, вот как смог нарисовал правильный тепловой поток в идеале температура входящей и выходящей трубок после полного теплообменя равна.

У тебя по плану трубки будут залиты вместе монолитно, и температура всего этого блока будет где-то средней, что не имеет большого смысла

Разумно разделить монолит на несколько блоков, и использовать тонкостенные железные трубки, чтобы тепло по ним не распределялось вдоль трубки. Тогда эффект будет гораздо лучше.

Ну и для эффективного теплообмена площадь внутренней стенки трубки должна быть достаточно большой.
Можно кстати взять для этого дела две трубки разного диаметра и вставить друг - в друга, вариант ничуть не хуже
Вложения
romka10.06
Мастер
Мастер
 
Сообщения: 786
Зарегистрирован: 26 сен 2012, 19:54
Откуда: Тверь
Возраст: 41
Баллы репутации: 149

Re: Стирлинг с клапанами

Сообщение спокоен » 07 фев 2014, 10:23

romka10.06
Вотза это Роман отдельное спасибо, что то я такой вариант упустил. Вопросик, стоит ли систему труба в трубе утеплять? Или наоборот сделать ребра охлаждения на наружней? По большой будет двигаться отработавший горячий воздух.
спокоен
Начинающий мастер
Начинающий мастер
 
Сообщения: 175
Зарегистрирован: 24 сен 2011, 15:34
Откуда: Казахстан, город Кокшетау
Возраст: 37
Баллы репутации: 15

Re: Стирлинг с клапанами

Сообщение romka10.06 » 07 фев 2014, 21:38

Снаружи рёбра ну если только вблизи холодной части. А вот внутри и с наружи внутренней трубы очень не помешало бы...
Надо сделать максимальную площадь теплообмена, лучше вообще пучок из тоненьких трубочек внутри толстой трубы.
Чем больше думаю про такой вариант двигателя, тем больше он мне нравиться. Единственное чего я так и не понял: какого типа двигатель будет? Логичнее всего по такой системе строить альфу, два цилиндра и трубки между ними.
romka10.06
Мастер
Мастер
 
Сообщения: 786
Зарегистрирован: 26 сен 2012, 19:54
Откуда: Тверь
Возраст: 41
Баллы репутации: 149

Re: Стирлинг с клапанами

Сообщение спокоен » 08 фев 2014, 15:20

romka10.06
Изначально таки планировался обычный гамма, зазор между дисплейсером будет, хотелось бы не более 1.5 мм, возможно ради экспиримента дисплейсер будет высотой чуть более трети высоты большого цилиндра (не половина, как обычно). И еще, как вы наверно догадались, он будет к "верху ногами", так будет по моему логичнее, тепло вверх, холод вниз, поэтому нагреватель несколько геморный получается. Единственное что меня смущает, дисплейсер будет постоянно "стоять " на штоке, маховик и коленвал снизу, может при движении образовываться боковые вибрации, не знаю как их научно назвать, шток дисплейсера будет 3 мм в диаметре и достаточно длинный. Реверберация наверно называется сие явление, короче груз на длинном тонком шесте :D будет мотылять по сторонам, что не айс. Чуть было не забыл, часто в инете попадается типа двигатель стирлинга объем допустим 30 см, Роман, не подскажете как его считают? Объем рабочего цилиндра когда поршень в верхнем положении? Или полный объем двига?
спокоен
Начинающий мастер
Начинающий мастер
 
Сообщения: 175
Зарегистрирован: 24 сен 2011, 15:34
Откуда: Казахстан, город Кокшетау
Возраст: 37
Баллы репутации: 15

Re: Стирлинг с клапанами

Сообщение romka10.06 » 08 фев 2014, 21:33

При тонком штоке и массивном вытеснителе внутри делают направляющую. Грубо говоря вот так

Но ты пишешь будет зазор между вытеснителем и корпусом, тогда воздух через клапана не пойдёт, надо делать уплотнение, кольца...
romka10.06
Мастер
Мастер
 
Сообщения: 786
Зарегистрирован: 26 сен 2012, 19:54
Откуда: Тверь
Возраст: 41
Баллы репутации: 149

Re: Стирлинг с клапанами

Сообщение спокоен » 09 фев 2014, 09:02

romka10.06
Пойдет, правда приболее высоких оборотах, я разбирал старый Стирлинг с диаметром большого цилиндра 90 мм, пробовал двигать дисплейсером туда сюда , зазор был около 1.5 мм, воздух создавал достаточно неприятное сопротивление, поэтому я изначально просто хотел разгрузить это давление обводными трубками с клапанами. История вкратце такова. Представляю какое сопротивление при хотя бы 600 оборотах! :14:
спокоен
Начинающий мастер
Начинающий мастер
 
Сообщения: 175
Зарегистрирован: 24 сен 2011, 15:34
Откуда: Казахстан, город Кокшетау
Возраст: 37
Баллы репутации: 15

Re: Стирлинг с клапанами

Сообщение Sergei3090 » 09 фев 2014, 10:06

а чем плох обычный регенератор, относительно вашей системы? честно говоря, я так и не могу понять полностью принцип по которому она пашет...
Аватара пользователя
Sergei3090
Мастер
Мастер
 
Сообщения: 995
Зарегистрирован: 20 мар 2012, 18:48
Откуда: Самарская область, Сызрань
Возраст: 19
Баллы репутации: 103

Re: Стирлинг с клапанами

Сообщение спокоен » 09 фев 2014, 13:23

Sergei3090
Не получится Сергей, ну не могу я объяснить толково, Роман вроде начал понимать что я хочу сообразить. Если делать обычный регенератор, надо делать золотник, сприводом от коленвала, чтобы через емкость с наполнителем поочередно подключать к горячей и холодной системе. Я их специально разделил. Относитесь к этому проекту как к экспирименту. У меня в голове еще пяток сумасшедших идеек относительно Стирлинга, тем он и отличается от Двс, там что то новое придумать сложно, непаханое поле для опытов!
Например система стирлингов без коленвала, связанные трубками. 4 Стирлинга, у каждого шток дисплейсера соединен с рабочим поршнем (дисплейсер снизу поршень сверху) но трубка от первого большого цилиндра соединена с рабочим цилиндром второго и т.д, последний соединен с первым. Это просто идея, так сказать сырец.
спокоен
Начинающий мастер
Начинающий мастер
 
Сообщения: 175
Зарегистрирован: 24 сен 2011, 15:34
Откуда: Казахстан, город Кокшетау
Возраст: 37
Баллы репутации: 15

Re: Стирлинг с клапанами

Сообщение спокоен » 10 фев 2014, 17:22

Вот и начались некоторые отступления от начального плана, хотел сделать дополнительный нагреватель тоже их медной трубки, но увы таковой не нашлось, естественно купить не могу, денег нет, пошел другим путем. Замастырил цилиндр из стали толщиной 1.5 мм, высота 85 мм диаметр 140 мм, снаружи приварил проволку толщиной по моему 4 мм, сделав типа спирали. Позже на все это оденется еще цилиндр, все герметично проварится, получится рубашка с термолабиринтом.
[imgu]Изображение[/imgu]
Заодно отлил из ЦАМ заготовку, из нее токарь выточил направляющую штока дисплейсера
гайку обещал выточить позже. Диаметр шайбы 35 мм, высота 40 мм, резьба на 8, отверстие 3 мм
[imgu]Изображение[/imgu]
спокоен
Начинающий мастер
Начинающий мастер
 
Сообщения: 175
Зарегистрирован: 24 сен 2011, 15:34
Откуда: Казахстан, город Кокшетау
Возраст: 37
Баллы репутации: 15


Вернуться в Паровые и стирлинги

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 2



Яндекс.Метрика