Перспективы применения тепловых двигателей Стирлинга Выполнила: Карташова Ирина, ученица 10«Б» класса, МБОУ «Верхопенской СОШ им. М.Р.Абросимова» Руководитель: - презентация

1 Перспективы применения тепловых двигателей Стирлинга Выполнила: Карташова Ирина, ученица 10«Б» класса, МБОУ «Верхопенской СОШ им. М.Р.Абросимова» Руководитель: Нестеров А.И., учитель физики и информатики г. МБОУ «Верхопенская средняя общеобразовательная школа им. М.Р.Абросимова»

2 Двигатель Стирлинга тепловая машина, работающая не только от сжигания топлива, но от любого источника тепла, например солнечных лучей. Рис 1. Одна из возможных схем двигателя Стирлинга

3 История развития двигателя Стирлинга 21 сентября 1816 года в Эдинбурге, в Шотландии, Роберт Стирлинг патентует тепловую машину, которую называет economiser (сегодня она имеет название двигатель внешнего сгорания, или как ее еще называют, в честь изобретателя, двигатель Стирлинга). Однако первые элементарные «двигатели горячего воздуха» были известны ещё в конце XVII века, задолго до Стирлинга. Достижением Стирлинга является добавление очистителя, который он назвал «эконом». В современной научной литературе этот очиститель называется «регенератор» (теплообменник). 21 сентября 1816 года в Эдинбурге, в Шотландии, Роберт Стирлинг патентует тепловую машину, которую называет economiser (сегодня она имеет название двигатель внешнего сгорания, или как ее еще называют, в честь изобретателя, двигатель Стирлинга). Однако первые элементарные «двигатели горячего воздуха» были известны ещё в конце XVII века, задолго до Стирлинга. Достижением Стирлинга является добавление очистителя, который он назвал «эконом». В современной научной литературе этот очиститель называется «регенератор» (теплообменник). Он увеличивает производительность двигателя, удерживая тепло в тёплой части двигателя, в то время как воздух охлаждается. Этот процесс намного повышает эффективность системы В начале ХІХ столетия двигатель Стирлинга был признан самой надежной паровой машиной, которая никогда не взрывается, как это довольно часто случалось с другими типами паровых двигателей. И вдобавок существенным его преимуществом была бесшумность. Он увеличивает производительность двигателя, удерживая тепло в тёплой части двигателя, в то время как воздух охлаждается. Этот процесс намного повышает эффективность системы В начале ХІХ столетия двигатель Стирлинга был признан самой надежной паровой машиной, которая никогда не взрывается, как это довольно часто случалось с другими типами паровых двигателей. И вдобавок существенным его преимуществом была бесшумность.

4 История развития двигателя Стирлинга На 1908 год конструкционное совершенство двигателя Стирлинга разрешила ввести его во многих областях техники и экономики: для привода ткацких станков, вращение лопастных колес судов, подачи воздуха к церковным органам. Их применяли даже на молокозаводе во время производства сыра и в парикмахерской для вращения щипцов для завивки волос. На 1908 год конструкционное совершенство двигателя Стирлинга разрешила ввести его во многих областях техники и экономики: для привода ткацких станков, вращение лопастных колес судов, подачи воздуха к церковным органам. Их применяли даже на молокозаводе во время производства сыра и в парикмахерской для вращения щипцов для завивки волос. Несмотря на такой успех, к 20-ым годам ХХ столетия развитие Стирлинг-технологий прекратилось. Двигатели, которые выпускали в Несмотря на такой успех, к 20-ым годам ХХ столетия развитие Стирлинг-технологий прекратилось. Двигатели, которые выпускали в значительном количестве к первой мировой войне, в конце концов, были недостаточно экономическими, прежде всего из-за отсутствия пригодных для их изготовления материалов. значительном количестве к первой мировой войне, в конце концов, были недостаточно экономическими, прежде всего из-за отсутствия пригодных для их изготовления материалов. Поэтому появление накануне войны электродвигателей и двигателей внутреннего сгорания (далее ДВС), что были более экономическими и компактными, воспрепятствовала дальнейшему развитию двигателей Стирлинга. Тем не менее, модели небольших мощностей выпускали еще продолжительное время, до 50-ых годов.

5 Перспективы применения двигателей Стирлинга Двигатели Стирлинга имеют весомые преимущества сравнительно с двигателями внутреннего сгорания, такие как: незначительная затрата смазочных материалов; очень низкие выбросы основных вредных веществ, на порядок низшие чем ДВС, благодаря постоянному сгоранию топлива в благоприятных условиях; незначительная шумность двигателя Стиргинга, что объясняется отсутствием механизма газораспределения, а также плавным непрерывным процессом сгорания, в отличие от взрывоподобного сгорания в цилиндрах ДВС; небольшой объем технического обслуживания; а также независимость к конкретному веществу двигателя Стирлинга.

6 Перспективы применения двигателей Стирлинга Рис 2. Двигатель Стирлинга для яхты

7 Перспективы применения двигателей Стирлинга Рис 3. Солнечная энергетическая установка

8 Перспективы применения двигателей Стирлинга Криокулер (криорефрижератор) - это устройство, или совокупность устройств, построенные на замкнутом газовом цикле, для охлаждения до низких и сверхнизких температур (3-4 К). Рис 4. Криокулер Стирлинга

9 Перспективы применения двигателей Стирлинга Одной из нетрадиционных областей применения двигателя Стирлинга есть медицина. Его применяют в системах искусственного сердца. Источником энергии в таких системах, как правило, есть радиоизотопы. Рис 5. Искусственное сердце

10 Перспективы применения двигателей Стирлинга Рис 6. Когенерационная установка на базе двигателя Стирлинга

11 Перспективы применения двигателей Стирлинга

12 Спасибо за внимание!