STIRLING-MASCHINEN MIT
DREHENDEN DREI-LAPPEN UND RINGFÖRMIGEN KOLBEN
Prinzip
und Vorteile des Regenerators
Der Regenerator (RGN) ist wesentlich,
die thermalen
Übertragungen von den isochorishen Phasen (2-3 et 4-1)
im Gerät (1) wiederzuverwerten, und
sich so zur Grenze von Carnot zu dehnen.
Es stellt gegenwärtigen technischen
Schwierigkeiten, die zur
Verbesserung der Stirlings Maschinen eine
bedeutende Bremse sind.
Die aktuellen Regeneratoren sind oft Opfer des anderen
Flusses
der Flüssigkeit und ermutigen keine guten thermalen Tausche,
außer wenn feine Gitter zu benutzen, die dann zwei neue
Probleme
aufwerfen: ihre Kosten und besonders die Verluste an Lasten von
Lamellierung der Flüssigkeit. Ansonsten sind sie oft
lästig
und schwierig, zu isolieren.
So trifft die gegenwärtige
Erfindung die Wahl
von einer einmaligen Richtung für die
Ausflüsse der Kühlflüssigkeit
zwischen jedem Ehepaar von PRATL-Maschinen, einem heißem (2C)
und
der anderen kaltem (2F). Es macht einen thermalen
Austauscher mit 4 Leitungen zu bilden, von
Vorliebe rollte
in schneckenförmig aufwärts. Diese
Schläuche: zwei unter ihnen bringen ständig
die Flüssigkeit von (2F) zu (2C), und die zwei andere im
umgekehrten Kurs : von (2C) zu (2F). Außerdem haben sie
thermalen
Kontakt beide und bilden einen optimalen Austauscher
der Temperaturen. Tatsächlich:
- die Länge der Schläuche
kann stark gehoben
werden, während des Behalten einer guten Kompaktheit, weil sie
in
schneckenförmig aufwärts gerollt werden,
- der Teil der Schläuche
kann genug groß sein,
um die Lastverluste durch Lamellierung unwesentlich zu machen, von
Vorliebe mit einer gasförmigen Flüssikeit,
- es ist leicht, so einen Regenarator zu
isolieren
durch das Benutzen eines zylindrischen Muffes (ISO) mit reflexive
Oberfläche (um die Strahlungsverluste zu verhindern) und das
Haben von
wenigstens einem leerem zylindrischem Hohlraum (um die thermale
Zuführung von dem Regenerator zur Außenseite zu
verhindern).
Optimierung von Stirlings Zyklus
mit
SPRATL-Maschinen
Dass der Zyklus Motor oder Rezeptor ist,
sieht man,
dass das Arbeiten mit einem wirksamen Regenerator optimiert wird, aber
auch, wenn sein Gebiet maximiert wird. Damit das Gebiet maximiert wird,
müssen die Verwandlungen den vorher beschriebenen
thermodynamischen Flugbahnen vollkommen folgen; die Figuren 1A zu 1F
beschreiben, normalisierte Zyklen, mit einem idealen Regenerator und mit perfekten
thermodynamischen Evolutionen der Flüssigkeit. Eigentlich ist der
bedeutungsvoll Weg von den flüssigen Umzügen als Figuren 1G und 1H zeigen.
Vier
Mängel sind im Allgemeinen :
- DTC: Defekt des Homogenisierung der
Flüssigkeit zur heißen Temperatur,
- DTF: Defekt des Homogenisierung der
Flüssigkeit zur kalten Temperatur
- DVMAX: volumetrischer Defekt bei dem
maximalen Volumen Vmax,
- DVMIN: volumetrischer Defekt bei
dem Mindest-volumen Vmin.
Wenn diese Mängel
sich ansammeln, nimmt
die mechanische Arbeit jeder Zyklus ab (kleineres Gebiet) und die
thermodynamische Ausgabe des Zyklus geht weit vom Carnots Optimum (wegen
unvollkommener thermaler Tausche). Es ist, warum die
gegenwärtige Erfindung besonders gegen diese Schwierigkeiten
kämpft :
- Defekt von der Homogenisierung der
Temperatur wegen :
o des unvollkommenen Erholens von Kalorien
oder frigories im Regenerator,
o der Langsamkeit der thermalen
Ausbreitung an der
Flüssigkeit, wenn es zum Kontakt der heißen oder
kalten
Quellen gesetzt wird,
- volumetrische Defekte wegen :
o einer unvollkommenen Kinematik von Stirlings
Maschinen,
o möglicher Flüge der
Flüssigkeit.
Die gegenwärtige Erfindung
läßt sich
vollständig nieder, die
volumetrischen Probleme danken zu einer Kinematik, die die isochorischen Phasen
vollkommen respektiert. Es beschränkt auch die
Flüge von Flüssigkeit mit allen oberflächigen Kontakte
und die mögliche Verwendung vieler
Teile für die Spannung. Überdies erlaubt es intensive thermale
Übertragungen :
- durch Konvektion :
o in den kalten und heißen
Maschinen, wo die
Flüssigkeit in den Kammern gespritzt wird, dann transportiert
innerhalb der kalten oder
heißen Maschinen während werdend ganz
von Metallmauern umgeben, die ihm ihre Temperatur (kalt oder
heiß) übertragen,
o im Regenerator, der ein viel besser Rahmen in
Temperatur vor den
isochorischen Phasen erlaubt.
- und durch Ausbreitung beinahe den Kontakte Mauer / Kühlflüssigkeit.
Der Ansatz von Konvektion ist
wesentlich, weil es
eine Mitte einer Menge schnellerer Homogenisierung ist, als die einzige
Ausbreitung. So, wie in starke Sonderberichte
über
Figuren 1I und 1J gezeigt, Dank zur gegenwärtigen Erfindung,
die
Zyklen sind näher eine Menge vom Zyklus (in dünnen
Merkmalen)
des idealen Stirlings und, größer als das Anwesende
(ausgerüstete Merkmal) kreist. Die Isothermen werden besser so viel
sein, respektierte das :
- die Maschine wird mit niedriger
Geschwindigkeit
drehen: die starken Volumen neben Runde des Kolbens (PRA) mit den
Maschinen (2,2F,2C) sind ein Vermögenswert in sich und
erlauben,
trotz einer relativ schwachen Drehungsgeschwindigkeit die Arbeit zu
viel Flüssigkeit zu machen,
- die Flüssigkeit wird eine hohe
thermale
Leitfähigkeit haben: man wird fähig sein, unter
höherem
Druck und/oder bestimmten Gasen (Wasserstoff,
Helium) einige Flüssigkeiten zu benutzen, traf sich
schon mit Erfolg bei der Industrie von den Stirlings Motoren.
Thermales Arbeiten des
SPRATL-Regenerators
Der Regenerator (RGN) ist wesentlich, die thermalen Tausche von den
isochorischen Phasen wiederzuverwerten und sich so zur
Carnots Grenze zu dehnen innerhalb des Gerätes (1) . Im Gerät (1) versichern die Regeneratoren die einmaligen
Richtungen für die Ausflüsse der Flüssigkeit (in einem
gegebenen
Sclauch) zwischen den heißen Maschinen (2C,2C1,2C2).) und die
kalten Maschinen (2F,2F1,2F2). Es bildet thermale Kreuzungen mit einfachen Schläuche, von
Vorliebe rollte
in schneckenförmig aufwärts. Die Hälfte
dieser Schläuche
fährt ständig die Flüssigkeit davon,
(2F,2F1,2F2) zu
(2C,2C1,2C2) und die andere Hälfte im umgekehrten Kurs: von
(2C,2C1,2C2.) zu (2F,2F1,2F2.).
Außerdem, haben die Schläuche beide thermale
Kontakt und bilden einen fast-perfekten Austauscher der
Temperaturen. Als es schon hervorgerufen worden
ist, ist es möglich, nur einem einige Ehepaare der Schläuche
zu paaren: dann wird der
Ausfluss in eine Richtung verlaufen und ununterbrochen.
Tatsächlich ist der Ausfluss einer Art von Kammern (großen
GC),
(kleinen: PC), von einer Maschine (2) 2F,2F1,2F2, 2C,2C1,2C2.)
intermittierend, gleich und in Widerstand der Phase; damit
während
das Bringen von nur einem Schlauch auf die 2 Ausgänge von
gleichen Kammern einer gleichen Maschine, in Verbindung
zusätzlich zu seien, wird das Ausflüss
ununterbrochen.
Der thermale Aspekt des Regenerators wird
erklärt völlig in SPRATL-Patent
(in Französisch), oder in dieser
Auszug vom Patent (in Französisch, durch das
Benutzen der Figuren 5A, 5B et 5C und durch das Rufen der Gleichungen
der thermale Ausbreitung. Einige regenerierende Ausgaben von mehr als 99%
sind mit sehr akzeptable Dimensionen und übliche Material wie
Stahl
erreichbar.
