Двигатель стирлинга

СОКфЗ СОВЕ ГСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 043 БРЕТЕНИ ный строит СССР1983.линга,М ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПЙСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Использование: двигателестроение, а именно двигатели, работающие по циклу Стирлинга, преимущественно малой мощности, Сущность изобретения: двигатель содержит цилиндр 1, вытеснительный 2 и рабочий 3 поршни, размещенные внутри цилиндра и разделяющие его объем на полость 4 расширения и полость 5 сжатия, корпус 9 с верхней крышкой, расположенный снаружи цилиндра с образованием кольцевого канала 10, причем нагреватель 6, регенератор 7 и холодильник 8 размещены в кольцевом канале. Нагреватель 6 выполнен с первой 111726828 и второй 12 торцовыми проницаемыми крышками, установленными в кольцевом канале, и заполнен теплоаккумулирующими шарами 13 с диаметром, равным о = (0,20,05)(01 - 02), где 01 - внутренний диаметр корпуса, О 2 - наружный диаметр цилиндра, Выполнение нагревателя в виде засыпки теплоаккумулирующих шаров позволяет достигнуть высокой величины тепИзобретение относится к двигателестроению, а именно к двигателям, работающим по циклу Стирлинга, преимущественно малой мощности.Известен двигатель Стирлинга, содержащий цилиндр, вытеснительный и рабочий поршни, размещенные внутри цилиндра и разделяющие объем цилиндра на полость расширения и полость сжатия, нагреватель, регенератор, холодильник, установленные в магистрали, соединяющей полость расширения с полостью сжатия, корпус с верхней крышкой, расположенный снаружи цилиндра, причем нагреватель образован сборным коллектором и рядом трубок, расположенных по окружности корпуса и размещенных в полости камеры сгорания и подключенных через одну к полости расширения и регенератору, нагреватель снабжен двумя коаксиально расположенными кожухами, охватывающими трубки нагревателя, объем между которыми заполнен гранулированным катализатором,В известном двигателе сравнительно низкий коэффициент теплоотдачи от трубок нагревателя к рабочему газу обуславливает необходимость увеличения объема нагревателя и, следовательно, "мертвого" объема двигателя, Из-за низкой эффективной теплопроводности недостаточно стабилизируется температура нагрева рабочего газа, гго снижает эффективность показателей двигателя.Известен также двигатель Стирлинга, содержащий цилиндр, вытеснительный и рабочий поршни, размещенные внутри цилиндра и разделяющие объем цилиндра на полость расширения и полость сжатия, нагреватель, регенератор и холодильник, установленные в магистрали, соединяющей полость расширения и полость сжатия, корпус с верхней крышкой, расположенный снаружи цилиндра с образованием кольцевого канала, причем нагреватель, регенератор и холодильник размещены в кольцевом канале. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 лосъема с единицы поверхности корпуса двигателя, наименьшего значения градиента температур в шаровой засыпке, минимально возможно "мертвого" объема нагревателя и стабилизации температуры нагрева рабочего тела, что приводит к повышению эффективных показателей двигателя. 1 3. п. ф-лы, 1 ил,В известном двигателе велики термические напряжения в ребрах оболочки. Крометого, интенсивность теплообмена при движении рабочего тела в каналах между ребрами вследствие их большой длины ислабого турбулентного перемешивания рабочего тела сравнительно невелика, чтообуславливает недостаточную стабилизацию температуры нагрева рабочего тела иневысокую эффективность показателейдвигателя,Целью изобретения является повышение эффективности показателей двигателя,Цель достигается тем, что в двигателенагреватель выполнен с первой и второйторцовыми проницаемыми крышками, установленными в кольцевом канале, и заполнен теплоаккумулирующими шарами,причем шары выполнены с диаметром, равнымб = (0,2+0,05)(01- О 2),где 01 - внутренний диаметр корпуса;02 - наружный диаметр цилиндра,проницаемые крышки выполнены перфорированными, причем диаметр бо отверстийвыполнен равным бо0,5 б, а степень перфорации Ь выполнена больше, чем 0,5.На чертеже показан двигатель Стирлинга, продольный разрез.Двигатель Стирлинга содержит цилиндр 1, вытеснительный 2 и рабочий 3 поршни, размещенные внутри цилиндра 1 иразделяющие его объем на полость 4 расширения и полость 5 сжатия, нагреватель 6,регенератор 7, холодильник 8, корпус 9 сверхней крышкой, расположенный снаружицилиндра 1 с образованием кольцевого канала 10, соеДиняющего полости расширения 4 и сжатия 5, причем нагреватель 6,регенератор 7 и холодильник 8 размещеныв кольцевом канале 10. Нагреватель 6 выполнен с первой 11 и второй 12 торцовымипроницаемыми крышками, установленнымив кольцевом канале 10, и заполнен теплоаккумулирующими шарами 13.Двигатель работает следующим образом.1726828 20 25 30 Составитель П.ШукаловРедактор Г.Лазоренко Техред М.Моргентал Корректор Т,Малец Заказ 1264 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производстве но-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 При работе двигателя рабочее тело, проходя по кольцевому каналу 10 из полости 5 сжатия, нагревается в регенераторе 7, нагревателе 6 и поступает в полость 4 расширения. Двигаясь через нагреватель 6, рабочее тело через перфорированную крышку 12 протекает в кольцевой канал 10, омывает шары 13, турбулизируется, нагревается, получая теплоту как от стенок корпуса 9, так и от шаров засыпки, При обратном движении рабочего тела из полости 4 оно охлаждается в регенераторе 7, холодильнике 8 и поступает в полость 5.Выполнение нагревателя в виде засыпки теплоаккумулирующих шаров, размещенной между двумя проницаемыми крышками,позволяетдостигнуть высокой величины теплосъема с единицы поверхности корпуса двигателя, наименьшего значения градиента температур в шаровой засыпке, минимально возможного "мертвого" объема нагревателя и стабилизации температуры нагрева рабочего тела, что приводит к повышению эффективных показателей двигателя,ф о р мул а и зоб ретен ия 1. Двигатель Стирлинга, содержащий цилиндр, вытеснительный и рабочий поршни, размещенные внутри цилиндра и разделяющие объем цилиндра на полость расши рения и полость сжатия, нагреватель,регенератор, холодильник, установленные в магистрали,соединяющей полость расширенияс полостьюсжатия, корпус с верхней крышкой, расположенный снаружи цилинд ра с образованием кольцевого канала, причем нагреватель, регенератор и холодильник размещены в кольцевом канале, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности показателей двигателя, нагреватель выполнен с первой и второй торцовыми проницаемыми крышками, установленными в кольцевом канале, и заполнен теплоаккумулирующими шарами, причем шары выполнены с диаметром, 5 равным= (О,2+0,05 ХО - Оз),где О - внутренний диаметр корпуса,02 - наружный диаметр цилиндра. 10 2. Двигатель по п, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что проницаемые крышки выполнены перфорированными, причем диаметр б отверстий выполнен равным б (0,5 б, а степень перфорации 1 п выполнена больше, чем 15 0,5.