Стенд для исследования двигателя стирлинга

 

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано при разработке двигателя Стирлинга. Целью изобретения является обеспечение возможности определения влияния тепловых характеристик регенератора на режим пуска и принятия нагрузки двигателем Стирлинга. Стенд для исследования двигателя Стирлинга снабжен контуром 10 промежуточного теплоносителя, в который включены нагреватель 6 двигателя и нагреватель регенератора 7, выполненный в виде конусообразного кожуха 13, охватывающего цилиндр в месте установки регенератора, и трубок 17, размещенных внутри регенератора 7. При помощи органов 12 регулирования проходного сечения патрубков контура 10 и дросселей 18, размещенных на трубках 17, задаются определенные тепловые режимы регенератора 7 и нагревателя 6 двигателя, и в зависимости от этих режимов определяют время пуска и принятия двигателем нагрузки. Стенд снабжен системами управления, контроля и регистрации. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

ÄÄSUÄÄ 1590600 (51) 5 F 02 G 1/0 47

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сл

Ж

СЬ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2!) 4493871/25-06 (22) 13.10.88 (46) 07.09.90. Бюл. № 33 (72) В. И. Бараиецкий и Г. В., Шпырин (53) 621.412(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 663871, кл. F 02 G 1/06, 1977. (54) СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

ДВИГАТЕЛЯ СТИРЛИНГА (57) Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано при разработке двигателя Стирлинга. Целью изобретения является обеспечение возможности определения влияния тепловых характеристик регенератора на режим пуска и принятия нагрузки двигателем Стирлинга, Стенд для исследования двигателя Стирлин2 га снабжен контуром 10 промежуточного теплоносителя, в который включены нагреватель 6 двигателя и нагреватель регенератора 7, выполненный в в иде конусообразного кожуха 13, охватывающего цилиндр в месте установки регенератора, и трубок 17, размещенных внутри регенератора 7, При помощи органов 12 регулирования проходного сечения патрубков контура 10 и дросселей 18, размещенных на трубках 17, задаются определенные тепловые режимы регенератора 7 и нагревателя 6 двигателя, и в зависимости от этих режимов определяют время пуска и принятия двигателем нагрузки. Стенд снабжен системами управления, контроля и регистрàции. 5 ил.

1590600

Формула изобретения з

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению и может быть использовано при разработке и доводке двигателей Стирлинга.

Цел ь изобретения — обеспечение возможности определения влияния тепловых характеристик регенератора на режим пуска и принятие нагрузки двигателем Стирлинга путем анализа условий пуска.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема стенда; на фиг. 2 — регенератор с его нагревателем, поперечный разрез; на фиг. 3 и 4 — временные диаграммы режимов пуска двигателя; на фиг. 5 — система регул иров ания, контроля и регистрации параметров двигателя.

Стенд для исследования двигателя Стирлинга содержит цилиндр 1, основной 2 и дополнительный 3 поршни, размещенные в цилиндре соответственно в холодной 4 и горячей 5 полостях, вал привода поршней, подключенный к обратимой электромашине (не показаны) нагреватель 6, регенератор 7 и охладитель 8, через которые полости 4 и 5 подключены друг к другу, камеру 9 сгорания, контур 10 циркуляции промежуточного теплоносителя с включенными в него насосом 11, органами 12 регулирования сечения патрубков контура и нагревателем регенератора, выполненным в виде конусообразного кожуха 13 с перегородкой 14, отделяющей входную 15 и выходную 16 камеры, и трубок 17, снабженных дросселями 18 переменного сечения, систему 19 управления, подключенную к органам 12 и дросселям 18, систему 20 контроля, подключенную к термопарам 21 и датчику 22 положения поршней и систему 23 регистрации.

Работа стенда осуществляется следующим образом.

Одновременно с включением камеры 9 сгорания включают насос 11 циркуляции промежуточного теплоносителя по контуру 10, начинается повышение температуры элементов конструкции нагревателя б двигателя

Стирлинга, что фиксируется при помощи одной из термопар 21. При достижении определенной температуры в нагревателе 6 включается электромашнна, которая с определенной частотой вращения начинает проворачивать вал привода поршней 2 и 3, при этом органы 12 регулирования сечения подачи промежуточного теплоносителя в кожух

13 нагрев ател я регенератора закрыты. После определенного времени прокрутки двигателя температура теплообменников двигателя: нагревателя 6, регенератора 7 и охладителя 8 достигает такого значения, когда двигатель запускается и начинает работать самостоятельно, что фиксируется при помощи систем контроля 20 и регистрации 23.

4

Для определения влияния тепловых характеристик регенератора на процесс пуска и принятия двигателем нагруэкн одновременно с подачей промежуточного теплоносителя в нагреватель б осуществляют по определенным программам подачу теплоносителя в нагреватель регенератора. 3адача теплового режима насадки регенератора 7 по времени и его сечению осуществляется при помощи органов 12 регулирования проходного сечения патрубков контура 10 и дросселями 18 переменного сечения, которые подключены к системе 19 их управления, при этом как и в первом случае фиксируют температуры и время запуска.

На фиг. 3 показана временная диаграмма запуска двигателя Стирлинга без предварительного прогрева регенератора (время складывается из времени прогрева нагревателя 6 и времени прогрева регенератора 7), а на фиг. 4 временная диаграмма запуска двигателя при одновременном прогреве нагревателя и регенератора.

Стенд для исследования двигателя Стирлинга, содержащий цилиндр, основной поршень, размещенный в цилиндре и разделяющий его объем на две полости, подключенные одна к другой через нагреватель, регенератор и охладитель, камеру сгорания, подключенную к нагревателю, и вал привода, связанный с основным поршнем и с обратимой электромашиной, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности определения влияния тепловых характеристик регенератора на режим пуска и принятия нагрузки двигателем путем анализа условий пуска, стенд снабжен дополнительным поршнем, контуром циркуляции промежуточного теплоносителя, насосом, органами регулирования сечения, нагревателем регенератора, дросселями переменного сечения и системой управления, контроля и регистрации, причем регенератор размещен в цилиндре между поршнями, нагреватель регенератора, насос и органы регулирования сечения установлены в контуре промежуточного теплоносителя, основной и дополнительный поршни размещены соответственно в холодной и горячей полостях, нагреватель регенератора выполнен в виде конусообразного кожуха, охватывающего цилиндр в месте размещения регенератора и снабженного перегородкой, отделяющей в нем входную и выходную камеры, и трубок, размещенных внутри регенератора и сообщенных с камерами, а система управления связана с дросселями переменного сечения, установленными в одном из торцов каждой трубки, и с органами регулирования сечения.

Рога

Составитель И. Дикопов

Редактор Л. Зайцева Техред А. Кравчук Корректор М. Ш а ро ши

Заказ 26!9 Тираж 438 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», r Ужгород, ул. Гагарина, 1О!