Главная » Разное » Что такое двигатель стирлинга в майнкрафт

Что такое двигатель стирлинга в майнкрафт


двигатель Стирлинга, энергия, разработка и прокачка

«Майнкрафт» - игра, которая получила неоднозначную репутацию. С одной стороны, это проект, который пользуется популярностью у детей от 5 до 15 лет, с другой - масштабная и полноценная разработка с огромным количеством модов и дополнений. В игре есть термины, которые непросто понять детям. Например, двигатель Стирлинга в «Майнкрафте».

Реальный прототип двигателя

Двигатель Стирлинга - это не вымышленное оборудование, которое было придумано разработчиками игры. Эта тепловая машина является реальным изобретением. Она представляет собой оборудование, в котором есть рабочее тело. Оно может быть газом или жидкостью и двигается в замкнутом пространстве. Считается, что эта машина - один из видов двигателя внешнего сгорания.

Изобретение было впервые запатентовано в 1816 году Робертом Стирлингом. Несмотря на то, что подобные машины были уже изобретены в XVII веке, исследователь смог привнести нечто новое, что и позволило ему стать известным. К механизму Стирлинг добавил узел, который назвал «эконом».

Модификации игры "Майнкрафт"

В обычной версии игры «Майнкрафт» двигателя Стирлинга нет. Чтобы с ним работать, нужно установить одну из модификаций. BuildCraft - это мод, который позволяет игроку научиться использовать механизмы для добычи материалов, а не самостоятельно заниматься этим.

Помимо BuildCraft, есть IndustrialCraft 2, в котором также есть этот двигатель. В модах представлены машины, которые могут использовать чертежи для строения. В BuildCraft можно заниматься передачей предметов, энергии и жидкостей. Разработчики создали собственную единицу измерения энергии - Minecraft Joules.

Двигатели в моде

В этом моде Minecraft двигатель Стирлинга не единственный. Помимо него, есть механический, творческий и двигатель внутреннего сгорания. Все могут быть изготовлены игроком для получения особых ресурсов.

К примеру, механический двигатель - самый медленный механизм в игре, зато не нуждается в топливе, а может работать от сигнала редстоуна. Также он практически никогда не перегревается и не взрывается.

Двигатель внутреннего сгорания - самый быстрый механизм в игре. Он доступен в выживании. В ранних версиях функционировал от лавы, сейчас может работать с помощью нефти или бензина, вместе с сигналом редстоуна. Может взорваться от перегрева, поэтому для охлаждения нужно использовать воду.

Творческий двигатель в Minecraft работает в одноименном режиме. Ему не нужно топливо, поскольку работает от сигнала редстоуна. Этот механизм не взрывается. С помощью гаечного ключа можно регулировать количество вырабатываемой энергии.

Двигатель Стирлинга

Еще одним механизмом стал двигатель Стирлинга в «Майнкрафте». Этот механизм вырабатывает 10 RF/t. Этот показатель можно получить от любого топлива, которое попадает в печь. Исключением может стать лишь кактус. Включить двигатель можно с помощью красной пыли или рычага.

Как работает двигатель Стирлинга в «Майнкрафте»? Как уже упоминалось, для того чтобы механизм начал вырабатывать энергию, нужно в печь подбрасывать топливо. Обычно игроки используют дерево, уголь, лаву и т. п. Чтобы активировать двигатель, нужно использовать сигнал редстоуна. Игроку придется следить за тем, чтобы механизм не взорвался. Обычно взрыв происходит из-за того, что двигатель ни к чему не подключен и собрал много энергии. В последней версии мода «БилдКрафт» механизм может сгореть при перегреве в 1000 °C.

Описание механизма

Генератор Стирлинга в Minecraft относится к типу «предметы». На него не действует гравитация в игре. Он имеет прозрачность, но вместе с этим отсутствует светимость. Его можно разрушить обычной киркой. Двигатель можно собрать из блоков. Загореться механизм не может.

Чтобы использовать в игре этот тип двигателя, понадобятся:

  • булыжник;
  • стекло;
  • каменная шестерня;
  • поршень.

Булыжник: крафт

Это блок, который можно получить, разрушая камень или другой булыжник. Делать это можно с помощью кирки. Этот блок обычно появляется при взаимодействии лавы с водой. В игре булыжник считается одним из главных строительных ресурсов, вместе с досками.

Можно булыжник не добывать, а попробовать найти. Обычно он спрятан в сокровищницах вместе с другим видом, а также в хранилище крепости. Если прийти в деревню, то можно разрушить одно из зданий, поскольку практически все постройки изготавливаются из этого блока. Также можно поискать булыжник глубоко под землей, где может соединяться лава с водой.

Стекло: крафт

Это прозрачный блок, обычно используют для украшений. Его можно покрасить в один из 16 цветов. Это самый хрупкий блок, который можно разрушить даже рукой. После разрушения стекла ничего не выпадает. Только в случае «Шелкового касания» можно вернуть стекло в инвентарь.

Получить стекло разрушением практически невозможно. Только если использовать инструмент, зачарованный на «Шелковое касание». Этот блок получают обжигом красного или обычного песка. Для этого можно брать разные виды угля, древесину и т. п. В природе стекло можно найти в городах Края или в секретной комнате лесного особняка.

Каменная шестерня: крафт

Это один из основных компонентов устройств. Эта деталь есть только в моде BuildCraft. Самой простой шестерней является деревянная. Есть также каменная, железная, золотая и алмазная.

И хотя деревянная шестерня не нужна для двигателя Стирлинга в Minecraft, она понадобится для создания каменного аналога. Поэтому, чтобы ее сделать, нужно взять палки и разместить их во вторую, четвертую, шестую и восьмую ячейки. Чтобы получилась каменная шестерня, нужно деревянную поместить в центральную ячейку, а в четные добавить булыжники.

Поршень: крафт

Это последний элемент, который нужен для изготовления двигателя Стирлинга в «Майнкрафте». Этот тип относится к блокам-механизмам. Они работают для подачи сигнала редстоуна. Существует обычный и липкий поршень.

Чтобы сделать обычный поршень, нужно в первые три ячейки поместить любые доски, в пятую добавить железный слиток, а в восьмую - красную пыль. Остальные ячейки нужно заполнить булыжниками.

Железный слиток можно получить, используя обжиг железной руды. Также можно отправиться разрушать ядро реактора Нижнего мира. Также можно использовать железный блок в центральной ячейке крафта.

Красная пыль - это специальный механизм, который нужен для функционирования сигнала редстоуна. Обычно этот ресурс можно получить, если использовать железную или алмазную кирку при добыче красной руды. Красная пыль генерируется в храме джунглей. Также она может выпасть во время убийства ведьмы, или ее продаст вам священник.

Создание двигателя: прокачка

Чтобы создать двигатель, в первые три ячейки нужно поместить булыжник, четвертую и шестую оставить пустыми. В центральную помещают стекло, в седьмую и десятую - каменные шестерни. В восьмую нужно поместить поршень.

Прокачать этот двигатель нельзя. Но если использовать вместо булыжников железные слитки, можно получить более мощный двигатель внутреннего сгорания.

Энергия

Как получить энергию двигателя Стирлинга? Для этого нужно использовать топливо. В зависимости от типа ресурса, механизм будет создавать определенное количество энергии. К примеру, из ведра лавы можно получить больше всего энергии - 200 000 RF с единицы. При этом придется подождать около 17 минут.

Если использовать коксовый уголь, то за 5 минут игрок получит 64 000 RF. Огненный стержень за 2 минуты выработает 24 000 RF, а уголь, торф или древесный уголь за полторы минуты помогут создать 16 000 RF.

Для получения энергии можно использовать древесину, доски, ступени, люк, забор, блок грибы и многое другое.

[вопрос] Stirling Engine - новый черный · Проблема № 3192 · BuildCraft / BuildCraft · GitHub

перейти к содержанию Зарегистрироваться
  • Почему именно GitHub? Особенности →
    • Обзор кода
    • Управление проектами
    • Интеграции
    • Действия
    • Пакеты
    • Безопасность
    • Управление командой
    • Хостинг
    • мобильный
    • Истории клиентов →
    • Безопасность →
  • команда
  • предприятие
.

Современное применение двигателей Стирлинга

Современное применение двигателей Стирлинга

Их практическое применение сегодня

Двигатель для теплоэлектроцентрали, производимый Wudag в Германии. Двигатели Стирлинга зеленые, а топки синие.

Вы, наверное, говорите себе что-то вроде этого: «Если двигатели Стирлинга такие классные, то для чего они используются сегодня?»

Сегодня двигатели Стирлинга используются от игрушек и вентиляторов для дровяной печи до комбинированных теплоэлектростанций для предприятий и до самых бесшумных и смертоносных подводных лодок в море.

Итак, какие применения описаны в этой статье?

На этой странице показаны ТОЛЬКО двигатели Стирлинга, которые являются легко доступными продуктами. Он не включает исследовательские проекты или исторические двигатели Стирлинга.

Я также писал о том, почему некоторые виды использования двигателей Стирлинга, такие как двигатели для вашего автомобиля и эффективные солнечные двигатели Стирлинга, вряд ли также будут популярны.

Щелкните или коснитесь ссылок ниже, чтобы перейти в этот раздел:

  1. Игрушки
  2. Учебные пособия
  3. Вентилятор для дровяной печи
  4. Теплоэлектроцентраль
  5. Пример крутой 3D-печати
  6. Подводная мощь
  7. Кондиционирование и охлаждение
  8. Криокулеры
  9. Социальное обеспечение ученых и инженеров
  10. Инвестиционное мошенничество
  11. Двигатели Стирлинга для легковых автомобилей - никогда
  12. Солнечные генераторы - эффективные и по завышенной цене
  13. Двигатели Стирлинга для ядерной энергетики для дальнего космоса

Игрушки

Игрушки с двигателем Стирлинга могут быть очаровательными, и это верно с тех пор, как их изобрел Роберт Стирлинг.

Есть еще старинные игрушки-двигатели Стирлинга, которые были построены вскоре после того, как Роберт Стирлинг изобрел двигатель.

Самый старый из существующих старинных двигателей Стирлинга

Старинная игрушка-модель двигателя Стирлинга, около 1910 года.

Обычно они работают на спиртовом пламени, и существуют тысячи вариантов возможных конструкций двигателей.

Мне больше всего нравятся с визуальной точки зрения те, у которых просто много движущихся частей.

Низкотемпературные игрушки

Я также большой поклонник низкотемпературных двигателей Стирлинга, которые могут работать как от чашки горячей воды, так и от тепла ваших рук.

Двигатель Стирлинга Eco Power

Цены начинаются от 30 долларов и увеличиваются до тех пор, пока вы не захотите заплатить.

Учебные пособия

Двигатели Стирлинга помогают безопасно привлекать студентов

Двигатель Стирлинга ММ-7

Двигатели

Стирлинга занимают особое место в университетских и школьных аудиториях.

Это особенно верно для двигателей Стирлинга с низким перепадом температур, которые могут работать, не заполняя классную комнату парами окиси углерода.

Есть что-то воодушевляющее в том, как двигатель работает от тепла чашки с горячей водой или от тепла вашей руки. Эти двигатели привлекают студентов, изучающих естественные науки и инженерные науки, к более глубокому интересу и пониманию всех типов двигателей.

Физические и инженерные лаборатории особенно выиграют от оснащенного прибором лабораторного двигателя Стирлинга, который может работать без вытяжного шкафа и без риска утечки угарного газа.

Вентилятор для дровяной печи

Одна из больших проблем при использовании дровяной печи для обогрева дома заключается в том, что около печи обычно слишком жарко, а в других частях комнаты слишком холодно.

Очевидно, вам нужен способ перемещать воздух по дому, и в некоторых случаях вы будете использовать дровяную печь в месте, где нет электричества или вы просто не хотите ее использовать по какой-либо причине.

Вот где блистают вентиляторы дровяных печей Стирлинга. У нас есть подробная страница антикварных и современных вентиляторов Стирлинга, которые могут вам понравиться.

Переместить воздух без электричества

Вы можете купить вентиляторы для дровяной печи, чтобы плавно перемещать воздух по комнате без электричества.

Просто установите вентилятор на дровяную печь, подождите, пока он нагреется, переверните лопасти вентилятора, и вы получите вентилятор, который мягко и бесшумно перемещает воздух по комнате.

Не ждите, что это будет двигать воздух, как сильный электрический вентилятор. Но если у вас есть дровяная печь и вы читаете это, вам может понравиться использовать вентилятор двигателя Стирлинга, чтобы сделать температуру в вашей комнате более равномерной.

Комбинированное производство тепла и электроэнергии

Комбинированный теплоэнергетический двигатель в доме, производства Ökofen¹

Одна из проблем всех типов двигателей заключается в том, что они недостаточно эффективны.Каждый раз, когда из выхлопной трубы двигателя выходят горячие газы, этот поток горячего выхлопа - это энергия, за которую вы заплатили, но не смогли использовать.

Но что, если бы вы могли настроить движок так, чтобы одновременно делать две важные для вас вещи? Например, производство электричества и горячая вода для обогрева дома.

Сегодня на рынке представлено несколько компаний, которые производят электроэнергию, а также вырабатывают горячую воду для отопления домов и зданий, а также для бытовых или коммерческих нужд в горячей воде.

Возможно, вам понравится читать о рекомендуемых нами комбинированных теплоэнергетических двигателях.

Пример крутой 3D-печати

[фото 1]

Когда 3D-принтеры впервые стали доступны, я сразу понял, что их можно использовать для создания двигателя Стирлинга. Многие другие люди тоже.

Единственный вопрос заключался в том, какую часть движка вы действительно можете напечатать? Очевидно, что наиболее интересным и сложным было бы распечатать весь движок без необходимости в непечатаемых частях.

Двигатели с частичной печатью

Первые несколько напечатанных двигателей Стирлинга, которые я видел, были напечатаны лишь частично.

Они использовали шарикоподшипники для маховика и несколько металлических деталей, а также очень гладкий графитовый поршень марки Airpot, работающий в стеклянном цилиндре.

В первых двигателях Стирлинга, напечатанных на 3D-принтере, было много дорогих закупленных компонентов.

Я знал, что было бы намного интереснее, если бы кто-нибудь нашел способ распечатать весь движок.

Я также потратил много времени на разработку собственных двигателей Стирлинга, напечатанных на 3D-принтере. Это было нелегко.

Самый крутой пример 3D-печати за всю историю

Двигатель Стирлинга, полностью напечатанный на 3D-принтере, разработанный Доном Клукасом.

К счастью, Дон Клукас из Крайст-Черч, Новая Зеландия, придумал, как напечатать весь двигатель Стирлинга, вообще не используя никаких приобретенных компонентов.

Дон ранее проектировал комбинированный теплоэнергетический двигатель Стирлинга Whispergen, поэтому он был опытным разработчиком двигателей Стирлинга, и выяснение того, как напечатать весь двигатель Стирлинга без необходимости покупать дополнительные компоненты, было почти чудом.

Распечатайте двигатель для каждого ученика

Теперь, если в вашей школе есть 3D-принтер, и вы хотите провести в классе эксперимент с двигателями Стирлинга, вы можете просто распечатать его для каждого ученика в классе.

Это намного интереснее, чем наличие нескольких двигателей для студентов.

Решение Дона печатной проблемы поршня

Самая сложная часть при печати всего 3D-двигателя Стирлинга - это поршень. Современные принтеры не позволяют печатать поршень малого диаметра с достаточной точностью, чтобы он работал.

Дон решил напечатать поршень, который работает как сильфон. На изображении выше поршень белый. Его веб-сайт называется «Проекты для печати», и здесь есть ссылка на него со страницы ссылок на двигатель Стирлинга.

Мощность подводной лодки

Submarine Power - Воздушно-независимая силовая установка

ВМС США наняли для участия в военных играх подводные лодки шведской конструкции производства SAAB (ранее Kockums). Их бесшумные подводные лодки, которые используют двигатели Стирлинга, оказались «смертоносными» при моделировании.

Двигатели

Стирлинга отлично подходят для любых применений, где люди очень высоко ценят тишину.

Поскольку двигатели Стирлинга могут быть практически бесшумными, они идеально подходят для питания подводных лодок.

Шведская компания-производитель подводных лодок SAAB (ранее Kockums) добавила двигатель Стирлинга к своим подводным лодкам классов Gotland и Södermanland.

Дизель + Аккумуляторы + Стирлинг

Двигатель Стирлинга, который SAAB использует для шведских подводных лодок класса Gotland.

В этих подводных лодках используется так называемая воздушно-независимая силовая установка, позволяющая им оставаться под водой с полной эксплуатационной способностью до нескольких недель.

По сути, это дизель-электрические подводные лодки, которые просто могут продлить срок службы (до двух недель) с помощью двигателя Стирлинга, дополняющего батареи.

Двигатели

Stirling также устанавливаются на японские подводные лодки класса Soryu и, по слухам, используются в некоторых новых китайских подводных лодках².

Кондиционер

Это не сразу бросается в глаза, если посмотреть на двигатель Стирлинга, но любой двигатель Стирлинга можно превратить в тепловой насос, прикрепив электродвигатель к выходному валу и запустив электродвигатель.

Конечно, двигатели Стирлинга с низким перепадом температур, которые были разработаны для работы при небольших перепадах температур, будут давать лишь небольшие перепады температур, когда они приводятся в действие двигателем.

Так что не пытайтесь делать это с двигателем Стирлинга с низким перепадом температур.

Попробовать двигатель с подогревом пламени

Но если вы прикрепите электродвигатель к выходному валу любого двигателя Стирлинга, предназначенного для работы при более высоких перепадах температур, и запустите электродвигатель, одна сторона станет горячей, а другая - холодной.

Это можно сделать даже с очень простыми моделями, так что попробуйте.

Двигатели Стирлинга можно использовать в качестве кондиционеров

Очевидно, что специализированные кулеры будут работать лучше, чем двигатели, которые были преобразованы в кулеры.

Если вы хотите построить такой кондиционер для кондиционирования дома, вам придется конкурировать с хорошо зарекомендовавшей себя технологией охлаждения с паровым циклом, цена которой снижалась на протяжении многих поколений производства.

Таким образом, поскольку большинство людей принимают решения о покупке новых холодильников и кондиционеров, в основном, исходя из начальной закупочной цены, и поскольку новый кондиционер с двигателем Стирлинга, вероятно, будет изначально дороже, это не то приложение, которое вы, вероятно, увидите широко используемым. в ближайшее время.

Но были построены кондиционеры и холодильники с двигателем Стирлинга.

Но где технология цикла Стирлинга действительно сияет, так это там, где другие технологии не могут легко конкурировать, например, в криокулерах.

Криокулеры

Криокулер производства Janis³, используемый в статическом обменном газе.

Если вы хотите достичь очень низких температур для охлаждения электроники для достижения сверхпроводимости или для исследовательских целей, двигатели Стирлинга, специально разработанные для охлаждения, являются отличным выбором.

Охладители

, подобные этому, были первоначально разработаны компанией Phillips Electronics в 1950-х годах и продолжают продаваться и использоваться сегодня.

Если вам нужен он для промышленного применения, они доступны.

Двухступенчатые охладители Стирлинга могут обеспечивать температуру примерно до 20 градусов Кельвина, что достаточно для сжижения водорода и неона.

Социальное обеспечение ученых и инженеров

По этому поводу, похоже, я несерьезно, но на самом деле это так.

Определенная сумма государственного бюджета на исследования ежегодно расходуется на проекты по разработке новых технологий. Это вопрос государственной политики.

На протяжении многих лет, когда я интересовался двигателями Стирлинга, я видел, как люди подавали заявки и получали правительственные гранты на исследования для разработки двигателей Стирлинга.

Почему это проблема?

Проблема этого исследования, финансируемого государством, заключается в том, что оно редко приводит к появлению новых продуктов, которые люди покупают.Продукты часто разрабатываются с учетом высокого уровня эффективности, сложности и стоимости, что делает невозможным их производство и продажу на коммерческой основе.

Возьмем, к примеру, компанию Sunpower из Афин, штат Огайо.

За эти годы они разработали множество интересных продуктов, но попробуйте найти любой из них на рынке сегодня. Вы действительно не можете.

Заказчик - следующий правительственный грант на исследования

Sunpower потратила столько лет на создание интересных продуктов, которые так и не вышли на рынок, что я могу предположить, что они действительно не собирались выводить продукты на рынок.

Вместо этого они создали эти продукты, чтобы получить следующий раунд государственных денег на исследования.

В этом нет ничего плохого, просто помните, что государственные субсидии редко приводят к появлению новых продуктов.

Если вас интересует, почему исследовательские проекты часто не приводят к появлению новых продуктов, прочтите мою страницу о том, почему двигатели Стирлинга не пользуются большей популярностью.

Инвестиционные мошенничества

Множество производителей двигателей Стирлинга приходили и уходили за эти годы.И технологии, и рынки сложны, поэтому я полагаю, что отчасти этого следует ожидать.

Но есть особый тип компаний, которые приходят и уходят, которые, кажется, никогда не собирались делать что-либо, кроме привлечения денег от инвесторов и выплаты высоких зарплат директорам.

У них всегда красивые сайты и красивые офисы. Часто у них даже есть прототип, который они купили у разработчика.

Но, похоже, не было никакой реальной попытки вывести двигатели Стирлинга на рынок с некоторыми из этих мошенников / компаний.

Как они это делают

Прототип обычно покупают у инженера, который потратил на его разработку огромное количество времени.

Он продает его мошенникам, говоря, что они собираются вывести его продукт на рынок, обладая превосходным маркетинговым опытом.

Они фотографируют его, создают красивый веб-сайт, публикуют глянцевые брошюры, собирают много денег от инвесторов и исчезают в истории.

Цикл мошенничества и исчезновения, кажется, повторяется

Это случалось так много раз, что я впадаю в депрессию каждый раз, когда вижу новую.

Итак, мошенники, найдите, пожалуйста, другой технологический центр, в котором работают ваши мошенники.

Очевидно, что необходимы новые деньги инвесторов для разработки двигателя Стирлинга правильного типа, но компании с историей наличия хорошего маркетингового персонала и отсутствия инженерного персонала, вероятно, не из тех, кто выводит на рынок новые продукты для двигателей Стирлинга.

Почему двигатели Стирлинга в автомобилях маловероятны

Двигатели Стирлинга подходят для множества применений, но приводы в движение автомобилей не входят в их число.

Почему?

  1. Они медленно запускаются
  2. Сложно быстро изменить уровень мощности
  3. Они не разгоняются быстро
  4. Они тяжелее и дороже
Двигатели Стирлинга любят работать с постоянной скоростью
Двигатели

Стирлинга не подходят для тех, кто хочет быстро перейти от «0 до 60».

Им лучше работать на постоянной скорости, поэтому, если вам нужно быстро разогнаться, когда загорается зеленый свет, двигатели Стирлинга не для вас.

Все эти вещи, а также тот факт, что они дороже, чем типичный двигатель внутреннего сгорания, делают их плохим выбором для автомобилей.

Гибридные автомобили

Теперь, когда мы видим больше гибридных автомобилей, все больше людей задумываются о том, какое влияние может оказать двигатель Стирлинга.

Двигатели

Стирлинга имеют смысл в качестве источника энергии в некоторых электрических гибридных транспортных средствах, но, опять же, они имеют тенденцию быть тяжелыми.

Если вам удастся решить проблему с весом, они могут подойти.

Солнечные генераторы

А как насчет двигателей Стирлинга для солнечной энергии?

Кажется довольно очевидным, что двигатели Стирлинга можно использовать для работы на концентрированной солнечной энергии.

Проблема с этим подходом состоит в том, что инженерные программы по разработке этих двигателей обычно ставили целью высокую эффективность. Это означает, что будут использоваться дорогие жаропрочные сплавы, и к тому времени, когда двигатель заработает, как ожидалось, будет слишком дорого конкурировать с солнечными батареями.

Concentrating sunshine производит высокотемпературные двигатели, в которых должны использоваться дорогие высокотемпературные металлы, и, хотя в этой области было проведено много исследований, на сегодняшний день на рынке нет коммерческих продуктов.

Двигатели Стирлинга с ядерным двигателем для дальнего космоса

Двигатели

Стирлинга могут работать на любом виде тепла. Что касается двигателя, тепло от ядерного изотопа так же хорошо, как и любой другой вид тепла.

Это было хорошо исследовано в так называемых радиоизотопных генераторах Стирлинга для использования в исследовании космоса.

Важно, когда спутники не приближаются к Солнцу

Легко подумать, что солнечные элементы можно использовать повсюду в космосе, но это невозможно.

Поскольку спутник улетает все дальше от орбиты Земли вокруг Солнца, солнечной плотности просто недостаточно для питания электроники в спутнике, и вам нужен другой способ производства энергии.

Для этого были разработаны двигатели

Стирлинга, использующие радиоактивный изотоп в качестве источника тепла, подключенного к двигателю Стирлинга.

Больше энергии из того же плутония

Двигатели Стирлинга, сконфигурированные таким образом, могут производить примерно в три раза больше электроэнергии, чем они получали бы при использовании термоэлектрического устройства⁴.

Двигатели могут быть разработаны для работы в течение четырех лет без какого-либо обслуживания.

Sunpower of Athens Ohio, строит их для НАСА.

Пожалуйста, прокомментируйте ниже

Спасибо, что прочитали эту страницу.

Пожалуйста, оставьте свои вопросы, комментарии или предложения ниже.

Не забудьте заглянуть на другие наши страницы, посвященные двигателям Стирлинга «сделай сам».

¹ Фото: Ökofen

²Фарли, Р. (2018). «Воздушно-независимые силовые подводные лодки: малозаметность, дешевизна и будущее?» Национальный интерес. Вашингтон, округ Колумбия, Центр национальных интересов. Получено с http://nationalinterest.org/blog/the-buzz/air-independent-propulsion-submarines-stealth-cheap-the-24245

.

³ Фото: Янис

⁴Шрайбер, Дж., И Вонг, В. (2007). Усовершенствованный радиоизотопный генератор Стирлинга для космических исследований и исследовательских миссий НАСА. Кливленд, Огайо: Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. Источник: https://web.archive.org/web/20120929064709/http://www.grc.nasa.gov/WWW/TECB/RPS_ASRG_%20Handout.pdf

⁵ Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. (Апрель 2018 г.). Исследовательский центр Гленна НАСА. Получено с https://tec.grc.nasa.gov/rps/stirling-research-lab/advanced-stirling-convertor/

.

[фото 1] изображение частично напечатанного двигателя Стирлинга с графитовым поршнем в стеклянном цилиндре.,

Как работают двигатели Стирлинга | HowStuffWorks

Ключевой принцип двигателя Стирлинга заключается в том, что фиксированное количество газа запечатано внутри двигателя . Цикл Стирлинга включает в себя серию событий, которые изменяют давление газа внутри двигателя, заставляя его работать.

Есть несколько свойств газов, которые имеют решающее значение для работы двигателей Стирлинга:

  • Если у вас есть фиксированное количество газа в фиксированном объеме пространства, и вы повышаете температуру этого газа, давление возрастет.
  • Если у вас есть фиксированное количество газа и вы его сжимаете (уменьшаете объем пространства), температура этого газа повышается.

Этот контент несовместим с этим устройством.

Давайте рассмотрим каждую часть цикла Стирлинга, глядя на упрощенный двигатель Стирлинга. В нашем упрощенном двигателе используется два цилиндра. Один цилиндр нагревается от внешнего источника тепла (например, огня), а другой охлаждается от внешнего источника охлаждения (например, льда).Газовые камеры двух цилиндров соединены, а поршни соединены друг с другом механически рычажным механизмом, который определяет, как они будут двигаться относительно друг друга.

Цикл Стирлинга состоит из четырех частей. Два поршня на анимации выше выполняют все части цикла:

  1. К газу внутри нагретого цилиндра (слева) добавляется тепло, в результате чего повышается давление. Это заставляет поршень опускаться.Это часть цикла Стирлинга, которая выполняет свою работу.
  2. Левый поршень движется вверх, а правый поршень движется вниз. Это выталкивает горячий газ в охлаждаемый цилиндр, который быстро охлаждает газ до температуры источника охлаждения, снижая его давление. Это облегчает сжатие газа в следующей части цикла.
  3. Поршень в охлаждаемом цилиндре (справа) начинает сжимать газ. Тепло, генерируемое этим сжатием, отводится охлаждающим источником.
  4. Правый поршень движется вверх, а левый - вниз.Это заставляет газ попадать в нагретый баллон, где он быстро нагревается, создавая давление, после чего цикл повторяется.

Двигатель Стирлинга вырабатывает мощность только в первой части цикла. Есть два основных способа увеличить выходную мощность цикла Стирлинга:

  • Увеличение выходной мощности на первой ступени - В первой части цикла давление нагретого газа, давящего на поршень, выполняет работу. Повышение давления во время этой части цикла увеличит выходную мощность двигателя.Один из способов повышения давления - повышение температуры газа. Когда мы рассмотрим двухпоршневой двигатель Стирлинга позже в этой статье, мы увидим, как устройство, называемое регенератором , может улучшить выходную мощность двигателя за счет временного накопления тепла.
  • Снижение энергопотребления на третьей ступени - В третьей части цикла поршни выполняют работу с газом, используя часть энергии, производимой на первой ступени. Снижение давления во время этой части цикла может уменьшить мощность, используемую на этом этапе цикла (эффективно увеличивая выходную мощность двигателя).Один из способов снизить давление - охладить газ до более низкой температуры.

В этом разделе описан идеальный цикл Стирлинга. Фактически работающие двигатели немного изменяют цикл из-за физических ограничений их конструкции. В следующих двух разделах мы рассмотрим несколько различных типов двигателей Стирлинга. Буйковый двигатель, вероятно, самый простой для понимания, поэтому мы начнем с него.

,

CNCC Справочник: Двигатель Стирлинга

Солнечный генератор энергии двигателя Стирлинга

Это страница о двигателях Стирлинга на солнечных батареях, вырабатывающих электричество. Еще у меня есть страничка по модели Стирлингс.

Однажды мне в голову пришла идея, которая действительно заставила меня задуматься. Могут ли машинисты домашнего цеха построить надежный солнечный электрический генератор Стирлинга? По данным Sandia Laboratories, такая система - наиболее эффективный способ преобразования солнечной энергии в электричество.Их система имеет КПД около 30%, что примерно в два раза больше, чем у фотоэлектрической системы. Sandia совместно со Stirling Technologies придумали, как построить 37-футовую антенну, которая должна генерировать достаточно энергии для 8-10 домов. Видимо это около 25 киловатт.

Мой вопрос: насколько успешной была бы система, основанная на концентраторе размером со спутниковые антенны C-диапазона «старой школы»? Они должны быть легко доступны в качестве излишков, и у них есть технология для отслеживания солнца.Каждый из них имеет диаметр около 6 футов. Если мы возьмем фигуру диаметром 37 футов выше, то это большое блюдо имело площадь поверхности 1075 квадратных футов. 6-футовая спутниковая антенна имеет площадь поверхности 28 квадратных футов, или около 3% от этой площади. Соответственно, если такая антенна может работать с аналогичной эффективностью, она должна выдавать около 5-6 сотен ватт электроэнергии. Думайте об этом как о солнечном эквиваленте электрогенератора Honda. Поставьте два из них, которые все равно не займут столько места на вашем участке, и у вас будет 1 киловатт.Начиная с приличного количества сока. Предположительно, есть налоговые льготы, но я в этом не разбираюсь! Если вам нужно больше сока, я боюсь, что вам понадобится более крупный коллектор, так что проект может оказаться не таким уж практичным.

Что мне любопытно, так это какой двигатель Стирлинга нужен, чтобы привести в движение такое чудовище? Возможно, версия Sandia слишком экзотична для изготовления и придется довольствоваться более низкой эффективностью. Меня это не слишком беспокоит. Даже вдвое меньший КПД по-прежнему ничем не хуже солнечных элементов (фотоэлектрических), и я уверен, что дешевле.Очевидно, они использовали разработанный в Скандинавии Стирлинг под названием «двигатель Стирлинга Kockums 4-95».

Судя по всему, изначально он был создан для подводных лодок. Это выглядит немного внушительно для среднего домашнего магазина, но напомним, что нам нужно только 1/8 вместимости, поэтому он будет значительно меньше. Учитывая, на что он способен, он кажется относительно компактным. Тот, который был окончательно усовершенствован для этого солнечного применения, даже меньше, чем изображение выше, и, очевидно, имеет размер 55-галлонной масляной бочки.1/8 из них не мала, но многие слесари-мастера должны справиться с этим.

Вот тут я выдыхаюсь, так сказать. Я понятия не имею, что находится внутри всех этих замысловатых корпусов, и я не видел планов относительно каких-либо крупномасштабных проектов Стирлинга в сообществе разработчиков моделей. Лучшее, что мне удалось найти, - это генератор Стирлинга мощностью 1 киловатт Sunpower EG-1000, конструкция которого выглядит простой, компактной и выполнимой. Генератор представляет собой цельную линейную конструкцию, что круто. Также доступна более подробная научная статья.Вот как выглядит версия на 1 кВт:

На практике представьте, что перевернули этот рисунок так, чтобы фокус параболического отражателя был тепловым концом. Этот конкретный агрегат предназначен для водяного охлаждения. Так же, как установка Sandia / Kockums, я бы предложил небольшие (мотоциклетные?) Радиаторы с вентилятором для охлаждения воды на стороне, противоположной солнечному коллектору. Еще несколько фактоидов по EG-1000:

  • Поршень и вытеснитель перемещаются всего на 9 мм при максимальной эффективности.
  • Работает с плоской пружиной.
  • Линейные подшипники отсутствуют. Скорее, газовые подшипники поддерживают конструкцию и не требуют смазки.
  • Включает линейный генератор на движущихся постоянных магнитах и ​​катушку со специальной намоткой.

Я подозреваю, что для создания работоспособного Стирлинга для этого приложения потребуются значительные эксперименты. Насколько я понимаю, они могут быть привередливыми животными в беге и очень чувствительны к трению и другим факторам.Если бы я предпринял такие исследования, я подозреваю, что имело бы смысл построить тарелку, измерить тепло, доступное в ее фокусе, а затем построить испытательную установку, которая доставляла бы это тепло с помощью электрического или газового огня, чтобы я мог возиться с двигателями Стирлинга в комфорт моего собственного магазина.

Ромбический привод аналогичен по конструкции, но преобразует движение из линейного в вращательное:

Мне кажется, что рабочую ромбическую конструкцию привода можно значительно упростить до линейной конструкции со свободным поршнем.Для перемешивания со свободным поршнем требуется нагрузка, обеспечиваемая линейным генератором / генератором.

Ссылки

Большая ветка на CNCZone о солнечной энергии Стирлинга: есть несколько интересных мыслей:

  • Используйте выброшенные компакт-диски для отражателей. Мне это нравится. Их можно легко прикрепить к дополнительной параболической спутниковой антенне.
  • Как вариант, возьмите «космическое одеяло» - один из тех уцелевших листов из алюминизированных / покрытых золотом пластиковых листов - и подумайте, как сделать фокусирующее зеркало.Не знаю, насколько прочным будет этот материал в посуде, но он, безусловно, дешевый. Возможно, потребуется просто ламинировать новый слой каждые несколько лет.
  • «Преимущество гелия в газе Стирлинга состоит в том, что он имеет самую высокую теплопроводность среди всех газов, кроме водорода. Цикл Стирлинга требует, чтобы рабочий газ набирал и отдавал тепло в окружающую среду, и это в значительной степени ограничивает работу двигателя Стирлинга. Чем выше теплопроводность газа, тем быстрее может происходить этот процесс.«Вот почему Kockums использует водород в качестве рабочего тела - он способствует повышению эффективности. Я точно знаю, что водород и гелий очень привередливы, особенно если нужно учитывать движущиеся части. Интересно, о какой эффективности мы здесь говорим?

PMinMo’s Stirling Wiki: несколько полезных ссылок, но далеко не зашло.

Очень хорошая статья о генераторе Стирлинга Sunpower EG-1000.

2-цилиндровый двигатель Стирлинга «V» может быть хорошей ставкой на мощность

Большой учебник по работе Стирлинга

Хорошая электронная таблица, пошаговая инструкция по проектированию двигателя Стирлинга

Стальной двигатель Стирлинга

Чертежи: 4-цилиндровый двигатель с заявленной мощностью 40 Вт.Он размером с двигатель большой модели самолета.

Превосходный схематический обзор различных конфигураций Стирлинга

Замечательные анимации двигателя Стирлинга

Интересное обновление модели 5HP Stirling от Меррика Локвуда: Оригинальная книга на 140 страниц доступна здесь.

Форумы двигателей Стирлинга

Робот-рыба Стирлинга: Интересный японский проект. Хорошая шкала Стирлинга.

Моделирование и моделирование солнечной системы Стирлинга со свободным поршнем

Военная генераторная установка Стирлинга мощностью 3 кВт: отчет в формате pdf на 218 страницах.

Cool Nasa Анимация свободной поршневой линейной конструкции

Генератор Sunpower 7 кВт со свободным поршнем, работающий на природном газе

Отличное знакомство НАСА с компанией Stirling Power Generation

Руководство НАСА по конструкции двигателей Стирлинга: 300+ страниц. Один интересный комментарий заключается в том, что двигатели Стирлинга, работающие на воздухе, всего на 20-25% эффективнее тех, которые используют гелий или водород в качестве рабочего газа. В этом тексте анализируется множество моделей ромбических дисков.

Список документов Sunpower по свободно-поршневому перемешиванию

DS Stirling Page: любительская постройка относительно большой вместимости Stirlings

,

Смотрите также