Сайт малая энергетика Розин М.Н. Будяк Д.В.


Главная

Пара слов об авторе

Что такое киловатт-час?

Потребление энергии в частном доме

Правда жизни: без топлива - никак

Возможен ли вечный двигатель?

Как искать патенты

Энергия ветра

Самодельный генератор на постоянных магнитах

Самодельный ветряк с лопастями из шпона

Статья о древесных гранулах и сравнении их с другими видами топлива

Самодельная ветроустановка с вертикальной осью вращения

Самодельный трех лопастный ветряк с автомобильным генератором переделанным на постоянные магниты

Самодельный автоматический котел на древесных гранулах

Самодельный ветряк с лопастями из алюминиевой трубы с самодельным генератором

Самодельный тихоходный ветряк

Схема электрическая тихоходного ветряка

Самодельный ветряк с самодельным генератором

Ветряк в сельском доме - опыт и раздумья

Книги, архивы метеоданных

Наш ветряк с задней ступицей от ВАЗ-2109, доклад, авг 2012, pdf

Наш ветряк - доклад, фотографии и смета (zip)

Возобновляемая энергетика на Родосе

Теория идеального ветряка или в чем ошибка Владимира Сидорова

Знак вопроса

Перевод инструкции к программе Profili

Быть или не быть?

Ветрогирлянды

Что такое число Рейнольдса?

Теория паруса

Теория идеального ветряка

Расчет лопастей ветряка

Старинный ветряк, сохранившийся в курском областном музее.

Вопросы по расчету лопастей

Расчет минимального ветра, необходимого для страгивания ветряка

Концентраторы ветрового потока

Ветровая энергия для дома

Оптимальный угол атаки в ветряке

Винт-турбина

Поляры плоской пластины и желобков, а также GOE417A

Как изготовить деревянные лопасти для ветряка

Программа для трансформации профилей

Идеальный коэффициент использования энергии ветра.

Г. X . САБИНИН ТЕОРИЯ ИДЕАЛЬНОГО ВЕТРЯКА

Программа для расчета потерь напора

Парашютный ветряк

Энергия воды

Энергия равнинных рек - что ждать?

Самодельная мини гидроэлектростанция Кимкетовых

Принцип работы гидротарана и расчетные формулы.

Статья из довоенной технической энциклопедии про гидротаран.

Самодельная микро ГЭС. Часть 1. Напорная установка

Теория и расчет напорной микро ГЭС

Теория и расчет пропеллерной проточной микро ГЭС

Турбина Пельтона. Физика работы и основные формулы.

Энергия Солнца

Несколько слов об энергии Солнца

Возобновляемая энергетика на Родосе

Электрооборудование

Сложности при изучении магнетизма.

Как измерить характеристики неизвестного магнита?

Расчет магнитного поля в железе генератора.

Расчет бандажа для постоянных магнитов

Электрогенераторы ВИНДЭК для ветряков и микро ГЭС

Электрические характеристики велосипедного генератора

Электрические характеристики генератора Г303В

Определение внутреннего сопротивлениия генератора

Устройство автомобильных генераторов

Книги и ссылки

Авторское право

Карта сайта

__________

 


>>Стирлинг

Ромбический стирлинг из пробирки

Редакция от 17 ноября, 1998

Оригинальная статья находилась тут:

http://www.geocities.com/~rrice2/my_engines/ttr/ttr.html

(там же можно просмотреть большие фотографии, которые отсюда не открываются)

Примечания переводчика напечатаны курсивом. Приношу извинения за качество вёрстки :(

Пробирочный ромбический стирлинг (далее ПРС) – это Стирлинг бета-компоновки, горячая часть представляет из себя пробирку из пирекса, а вытеснитель – это трубчатая коробка от сигареты (cigar tube). Сочетание алюминиевого вытеснителя, сделанного из коробки от сигареты и прозрачной пробирки позволяет видеть внутреннее устройство машины, а ромбический привод полностью доступен для наблюдения наверху установки. Было прикольно делать эту машину, запустить её и смотреть на её работу!


Для математически озабоченных, я включил 3 страницы с дизайном ПРС.

Впервые движок был показан на выставке PRIME в сентябре. Если честно, то ПРС не был хитом выставки (низкотемпературный двигатель выиграл конкурс по зрелищности в категории стирлингов), но мы привлекли немалый интерес, особенно со стороны знающих моделистов. Ниже следует несколько фоток и комментариев относительно построения этой машины.

Это - связь шестерёнок и ромба в тестовом режиме. Вал вытеснителя - это "пустышка", он используется для получения правильной фазы и для подгона. Можно видеть шариковые подшипники в точках сочленений. Шестерёнки также крутятся на шарикоподшипниках для минимизации трения, которое для маленьких стирлингов – враг №1.

Компоненты ромба перед сборкой

Цилиндр в процессе притирки (?) по размеру и параллельности – это второй критический фактор для успешного изготовления модели Стирлинга. Любое заедание поршня связанного с отлонением от круглой формы поршня или цилиндра – фатально. Др. Сенфт писал о доводке цилиндра в "Live Steam magazine" (октябрь 1979 года, стра 26-29). Притир, который Вы здесь видите, был сделан в моей мастерской и использован и не-embedding (переводы слова - 1. заделка; закладка 2. внедрение; погружение; заглубление 3. вложение, вставка 4. опрессовка 5. пропитка объекта эпоксидной смолой (для приготовления ультратонких срезов образцов в электронной микроскопии) составах для притирки.

Здесь Вы видите части ПРС перед сборкой. Верхний модуль с шестерёнками и ромбом, цилиндр с рёбрами, пробирка (которая была обрезана, чтобы соответствовать трубке для сигары) и сама трубка для сигары. Вытеснитель закрыт точёной крышкой, которая с натягом сидит в трубке. Они будут соединены с помощью Loctite (хз, что это) с штоком вытеснителя при сборке машины

Пробирка соединена с цилиндром о-образным кольцевым уплотнением, которое поддерживается алюминиевым кольцом. При окончательной сборке, я обнаружил, что одного о-кольца недостаточно для точного выставления трубки, поэтому было добавлено второе о-кольцо. Во время проекирования, мы задавались вопросом – не перегреется ли о-кольцо. На выставке машина запускалась более чем на 30 минут за один запуск, и запуск повторялся несколько раз в день. Никогда пробирка не становилась настолько горячей, чтобы нельзя было коснуться её около рабочего цилиндра, так что о-кольцо не должно отказать. Я оцениваю общее время работы этой машины (на 9 октября) более чем в 30 часов и она работает всё лучше и лучше.

Сборка рабочего поршня показана с двух точек. Поршень был выточен из графита, центральное отверстие развёрнуто для (как это будет по русски) хорошего соответствия диаметру штока вытеснителя. Два штока поршня, соединяющие поршень с нижним сочлененем ромба – это (если я правильно понял) хвостовики свёрел диаметром 1/16 дюйма (дюйм=2.54см), нарезанные на 0-80 (не знаю, что это). Верхний конец вкручивается в сочленение ромба и два 1/8 дюймовых латунных гайки (почему в кавычках, слово многозначное вообще-то?) накручены на нишние концы и заглублены в поршень. Это было сделано, потому что зазор между рабочим поршнем и вытеснителем в ромбичекой машине очень мал (около 0,050 дюйма). Если вы посмотрите на увеличенную картинку, Вы увидите 1/8 дюймовые латунные втулки на верхнем конце поршня. При сборке из за Локтидили по месту.

Здесь показана первая, пробная сборка, где мы устанавливаем длину штока вытеснителя для обезпечения правильного зазора между рабочим поршнем и вытеснителем.

Здесь у нас сделано плексигласовое основание и мы начинаем окончательную сборку 

 

Дальнейшее развитие.

 

Окончательная сборка была завершена вечером 17 августа 1998 года (дата-то какая!). Успешный запуск длительностью примерно 5 минут был сделан в этот вечер и следующий – на следующее утро. 19 августа, у нас было 6 прогонов каждый длиннее, чем 15 минут и один – длиннее 30 минут, так что ПРС показал себя хорошо работающей машиной. Здесь несколько фотографий машины в остановленном и работающем виде во время этих пусков.

ПРС в покое

и в работе

со стороны шестерёнок

ближе

После этих фотографий, мы сделали ещё одно изменение, заменив большой маховик двумя меньшими. Унас начали возникать небольшие удары в штоке (??) (во всяком случае, было такое ощущение) и мы решили, что полностью симметричное расположение должно исправить это. Так и получилось, и данная модификация также улучшила внешний вид машины (во всяком случае, с нашей точки зрения). Следующие фотографии показывают изменённую компоновку.

Нам очень нравится наша волшебная лампа, так что мы решили причинить Вам страдания её видом.

Сложно описать чувства, которые испытываешь, когда машина, которую ты так долго разрабатывал и строил, наконец, запускается. Я испытал чувство благоговения и т.д., и т.п. Желаем Вам счастливого стирлингизма!

Рой

 


 

 

 

 

 

 

Расчёт ромбического привода

 

 

 

 

   

 

R

0.375

(radius)

радиус кривошипа

L

0.937

(conn_len)

длина соединительных рычагов

D

0.750

(gear_radius)

Радиус зацепления шестерёнки

E

0.390

(link_hwidth)

половина ширины ползуна

phi

4.434

(phi)

положение кривошипа при 0 градусах (хм?) = -(arcsin((D-E/(L+R))+90градусов

y=r sin(angle+phi)

координата y точки сочленения

x=D+r*cos(angle+phi)

x точки сочленения

Y(D)=y+sqrt(L^2-(x-E)^2)

координата y верхнего соединения (вытеснитель)

Y(P)=y-sqrt(L^2-(x-E)^2)

координата y нижнего соединения (раб.поршень)

     

 

 

 

     

 

 

 

 

 

 

 

     

 

 

 

Чтобы убедиться, что я получил примерно такую же диаграмму движения, как у Др.Сенфта, я поместил эти значения в таблицу Excel, которую Вы здесь видите. Я начала с вычисления координат кривошипа, и координаты y точек соединения поршня и вытеснителя с ползунами (Y(p) и Y(d)). Мне нужно было сделать вычисление только для одной стороны, т.к. привод симметричный. Вышеприведённый рисунок помогает уяснить это. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из этих вычислений, я смог определить G, расстояние между рабочим поршнем и вытеснителем и получить числа, которые позволили мне вычислить положения обоих поршней и нарисовать граифики, которые послужили проверкой того, что запланированный мной цикл аналогичен приведённому Сенфтом. 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из вышеприведённой таблицы, мы начертили путь движения рабочего поршня, B(p) и вытеснителя, А(d). Облать графика над графиком движения вытеснителя даёт горячий объём, а область между графиками – холодный. Хотя в ромбическом приводе движения поршня и вытеснителя не синусоидальны, они подобны между собой.

По графику довольно трудно определить точный фазовый угол, но по таблице видно, что он – порядка 60 градусов, при этом вытеснитель идёт впереди рабочего поршня. Из этого рисунка я выяснил, что степень сжатия этой машины оказалась несколько выше чем у обычной машины. Ричард дал своё профессиональное заключение, что она слишком высока и что машина вообще не заработает. По завершении работы, я выяснил, что сжатие действительно велико и машину трудно прокрутить. Но машина при первом тестовом запуске всё же запустилась, причём хорошо. Так что в этом случае теория сошлась с практикой успешно. 

A(d) = положение вытеснителя, B(p) = положение поршня, G = Зазор между поршнем и вытеснителем

Следующая анимация показывает движение, изображённое на графике

animation of TTR


ПРС к настоящему моменту отрабоал уже более 80 часов и прекрасно работал на выставках PRIME и NAMES 99. Мне понравилось разрабатывать, делать и запускать эту маленькую прекрасную машинку

Рой Райс, Атланта, Июнь 1999

 

Аккумулирование

Аккумулирование и локальные энергосети

Электроэнергия из теплоаккумулятора

Газовые аккумуляторы

Энергия смешивания воздуха с водой

Энергия из воздуха: список ссылок и патентов"

Моя модель энергетической башни (видео)

Дождливые башни - не всё так страшно

Дождливая башня превращается в ледянящую

Электричество из тепла

Правда жизни: без топлива - никак

Промышленно выпускавшиеся двигатели Стирлинга

Двигатель стирлинга мощностью 44 вт

Моя программа расчёта Стирлинга

Книга Уолкера по двигателям Стирлинга

Расчёт криокулера с циклом Стирлинга (djvu)

Модельный Стирлинг из пробирки

Ищем активные сообщества по Стирлингам

Как сделать маленькую паровую машину, 1913 год

Как сделать мощную паровую машину, 1913 год

Мощные промышленные паровые машины Spilling, pdf

Термоэлектричество

Теория вихревых турбомашин, tif

Сайт Дубинина В.С.

ДВС

Вода в бензине - из истории вопроса

Взрыв пыли - к вопросу о твёрдотопливном ДВС

Проектируем свой Стирлинг

Заглавная страница проекта Стирлинга

Про уплотнения из графита

Отчёт о состоянии проекта – июнь 2015

Техническая концепия системы

Экономическая концепия проекта

Водород в двигателе Стирлинга

Журнал изменений проекта

Ищем активные сообщества по Стирлингам

Моя программа расчёта Стирлинга

Самодельные топливные элементы

Топливные элементы с прямым окислением угля (DCFC)

Оригинальная статья автора изобретения (1896 год) в Русском переводе

Опыты фирмы SARA

Обзор зарубежных публикаций

Мои опыты по DCFC в 2005 г.

Состояние работ на сентябрь 2010 года

Лабораторная работа N1 (Open Office)

Дневники некоторых опытов

Методичка по изготовлению уголька(Open Office)

Программы для управления экспериментом

Программирование

Программы для опытов по DCFC/УТЭ

Введение в Common Lisp для профессионалов Delphi/SQL

Мой старый .emacs (utf-8)

Примеры метапрограммирования в программе Mathematica

__________


К началу страницы