Способ работы двигателя с внешним подводом теплоты и двигатель с внешним подводом теплоты Советский патент 1990 года по МПК F02G1/43 

(Л

С

Изобретение позволяет повысить изотермизацию процесса расширения в машинах, работающих по циклу Стирлинга. Для этого двигатель снабжен дополнительной теплоаккумулирующей насадкой 10, размещенной между нагревателем 7 и полостью 1 расширения и закрепленной на стенках и крышке цилиндра 3 и на днище поршня 5, которые образуют полость расширения. В процессе сжатия производят частичное аккумулирование теплоты в дополнительной насадке 10, а в процессе расширения рабочее тело, заполняющее поры дополнительной насадки, подводит эту теплоту к основной массе рабочего тела, заполняющего полость 1 расширения, несколько стабилизируя его температуру в процессе расширения. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.

ч

/ 10

ел

2

оо ч ю

ю ю

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при конструировании двигателей, криогенных газовых машин и тепловых насосов, работающих по циклу Стирлинга.

Цель изобретения - повышение изотер- мизации процесса расширения.

На чертеже представлена принципиальная схема двигателя с внешним подводом теплоты.

Двигатель содержит полости расшире- ния 1 и сжатия 2, образованные соответственно стенками и крышками цилиндров 3 и 4 и днищами поршней 5 и 6, магистраль подключения полостей одна к другой, с установленными в ней теплообменными аппаратами: нагревателем 7, регенератором 8 и охладителем 9, и дополнительную теплоак- кумулирующую насадку 10, размещенную между нагревателем и полостью расширения и закрепленную на стенках цилиндра, его крышке и днище поршня.

Двигатель работает следующим образом.

Теплота к рабочему телу подводится в нагревателе 7. Процесс расширения начинается при положении поршня 6 в ВМТ, а поршня 5 - приблизительно 90° п.к.в. после ВМТ, когда основная масса рабочего тела сосредоточена в нагревателе 7 и полости 1 расширения. При таком положении поршней давление рабочего тела в полостях максимально. После прохождения поршнем 5 НМТ процесс расширения продолжается, но одновременно с этим идет процесс аккумулирования теплоты в насадку регенератора 8 и в дополнительную насадку 10, При достижении поршнем 6 НМТ процесс расширения заканчивается и начинается процесс сжатия с отводом теплоты сжатия в охладитель 9 и дальнейшим аккумулированием теплоты в насадку регенератора 8 и дополнительную насадку 10. После достижения поршнем 6 ВМТ процесс сжатия заканчивается, поршень 5 в это время уже прошел ВМТ и движется к НМТ, забирая от генератора 8 саккумулированную ранее

теплоту, начинается опять процесс расширения. При этом горячее рабочее тело, заполнившее ранее поры дополнительной насадки 10, на-чинает вытекать из них в

полость 1 расширения, забирая теплоту из насадки 10 и стабилизируя температуру основной массы рабочего тела, заполняющего полость 1, т.е. повышается изотермизация процесса расширения.

0

Формула изобретения

5 теплоты к рабочему телу в процессе расширения, отвода теплоты от рабочего тела в процессе сжатия, аккумулировании подведенной теплоты лри перетекании рабочего тела из полости расширения в полость сжа0 тия и возвращении этой теплоты рабочему телу после сжатия, отличающийся тем, что, с целью повышения изотермиза- ции процесса расширения, дополнительно производят частичное аккумулирование

5 теплоты, отводимой в процессе сжатия, с последующей отдачей этой теплоты рабочему телу в процессе расширения.

0 сжатия, образованные стенками и крышками цилиндров и днищами поршней, магистраль подключения друг к другу полостей и теплообменные аппараты, установленные в магистрали; нагреватель, примыкающий к

5 крышке цилиндра, ограничивающей по лость расширения, охладитель, примыкающий к торцовой поверхности цилиндра, ограничивающей полость сжатия, и регенератор с насадкой, установленный между на0 гревателем и охладителем, отличающий- с я тем, что, с целью повышения изотерми- зации процесса расширения, двигатель .выполнен с дополнительной теплоаккуму- лирующей насадкой, которая размещена между нагревателем и полостью расширения и закреплена на стенках цилиндра, его крышке и на днище поршня.