Stirling Motorları Nasıl Çalışır? Stirling Motor Bilgileri

Stirling Motorları Nasıl Çalışır? Stirling Motor Bilgileri

Stirling Motorları Nasıl Çalışır?

Stirling motoru, aracınızdaki içten yanmalı motorlardan oldukça farklı olan bir ısı motorudur . 1816’da Robert Stirling tarafından icat edilen Stirling motoru, bir benzinli veya dizel motora göre çok daha etkili olma potansiyeline sahiptir . Fakat günümüzde Stirling motorları, sessiz çalışmanın önemli olduğu yatlar için submarines veya yardımcı güç jeneratörleri gibi bazı çok özel uygulamalarda kullanılmaktadır . Stirling motoru için başarılı bir toplu pazar uygulaması olmasa da, bazı çok güçlü mucitler üzerinde çalışıyor.

Bir Stirling motoru, içten yanmalı motorlarda kullanılan çevrimlerin aksine Stirling çevrimini kullanır .

  • Bir Stirling motorunda kullanılan gazlar asla motoru terk etmez. Benzinli veya dizel motorlu olduğu gibi yüksek basınçlı gazları havalandıran egzoz valfi yoktur ve patlama meydana gelmez. Bu nedenle, Stirling motorları çok sessiz.
  • Stirling çevrimi, benzinden güneş enerjisine, çürüyen bitkiler tarafından üretilen ısıya kadar herhangi bir şey olabilen bir dış ısı kaynağı kullanır . Motorun silindirleri içerisinde yanma gerçekleşmez.

Stirling Döngüsü

Bir Stirling motorunun ana ilkesi, sabit bir miktarda bir gazın motorun içinde tıkalı olmasıdır . Stirling devri, motorun içindeki basıncını değiştiren ve iş yapmasına neden olan bir dizi olayı içerir.

Stirling motorlarının çalışması için kritik olan çeşitli gaz özellikleri vardır:

  • Sabit bir hacimde sabit bir gaz miktarına sahipseniz ve o gazın sıcaklığını yükseltiyorsanız, basınç artacaktır.
  • Sabit bir gazınız varsa ve sıkıştıysanız (alanının hacmini azaltın), bu gazın sıcaklığı artar.

Basitleştirilmiş bir Stirling motoruna bakarken Stirling devresinin her bir parçasını inceleyelim. Basitleştirilmiş motorumuz iki silindir kullanıyor. Bir silindir harici bir ısı kaynağı ( ateş gibi ) tarafından ısıtılır ve diğeri harici bir soğutma kaynağı (buz gibi) ile soğutulur. İki silindirin gaz hazneleri birbirine bağlanır ve pistonlar, birbirlerine göre nasıl hareket edeceklerini belirleyen bir bağlantıyla birbirlerine mekanik olarak bağlanırlar.

Stirling döngüsünün dört parçası vardır. Yukarıdaki animasyonda yer alan iki piston, çevrimin tüm bölümlerini gerçekleştirir:

  1. Isıtılan silindirin içindeki gaza (solda) ısı eklenir ve basınç oluşur. Bu, pistonun aşağı inmesini zorlar. Bu işi yapan Stirling devresinin parçasıdır.
  2. Sağ piston aşağı doğru hareket ederken sol piston ileri gider. Bu, sıcak gazın soğutulan silindire itilmesini sağlar; bu da gazı soğutma kaynağının sıcaklığına hızla soğutur ve basıncını düşürür. Bu, çevrimin bir sonraki bölümünde gazın sıkıştırılmasını kolaylaştırır.
  3. Soğutulmuş silindirdeki piston (sağda) gaz sıkıştırmaya başlar. Bu sıkıştırma ile oluşan ısı soğutma kaynağı tarafından giderilir.
  4. Sol piston aşağıya doğru hareket ederken doğru piston yükselir. Bu, gazın ısıtılmış silindirin içine iter, burada hızla ısınır, bina basıncı, bu noktada döngü tekrarlanır.

Stirling motoru , devrenin ilk safhasında yalnızca güç üretir . Stirling çevriminin güç çıkışını artırmanın iki ana yolu vardır:

  • Birinci aşamada güç çıkışını arttırın – Çevrimin bir bölümünde, ısıtılan gazın pistona doğru ittiği basınç işi gerçekleştirir. Çevrimin bu kısmı esnasında basıncın arttırılması, motorun güç çıkışını artıracaktır. Basıncın arttırılmasının bir yolu, gazın sıcaklığını arttırmaktır. Bu makalenin sonraki bölümlerinde iki pistonlu bir Stirling motoruna baktığımızda, bir rejeneratör adı verilen bir cihazın geçici olarak ısıyı depolayarak motorun güç çıkışını nasıl geliştirebileceğini göreceğiz .
  • Üçüncü aşamadaki güç kullanımını azaltın – Üçüncü bölümde, pistonlar birinci bölümde üretilen güçlerin bir kısmını kullanarak gaz üzerinde çalışıyorlar. Çevrimin bu kısmı sırasında basıncın düşürülmesi çevrimin bu aşamasında kullanılan gücü düşürebilir (motorun güç çıkışını etkili bir şekilde arttırır). Basıncı düşürmenin bir yolu, gazın daha düşük bir sıcaklığa soğutulmasıdır.

Beğen  
Yazar

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir