Проектирование и экспериментальное исследование модели низкотемпературного двигателя Стирлинга

Аннотация

Целью данной работы является изучение физических принципов работы низкотемпературного двигателя Стирлинга и создание его рабочей модели. В работе рассматриваются как идеальные, так и реальные параметры цикла. Анализируются реальные потери энергии, возникающие при работе двигателя, и предлагаются подходы к их учету при моделировании, что способствует теоретическим исследованиям низкотемпературных тепловых двигателей. Также рассматриваются различные модификации двигателя Стирлинга и анализируется их потенциальную эффективность в зависимости от температуры, особенностей материала и условий эксплуатации.

Построение экспериментальной модели двигателя способствуют более глубокому пониманию механизмов теплопередачи и преобразования энергии в замкнутых циклах, что важно для развития теории тепловых двигателей. Экспериментальные исследования также способствуют развитию отечественной научной базы в области альтернативной энергетики.

Исследование вносит образовательный методический вклад: предложена модель, с помощью которой можно наглядно продемонстрировать работу двигателя Стирлинга и провести основные эксперименты, что делает ее полезным инструментом в образовательной практике.

Ключевые слова: тепловой двигатель, двигатель Стирлинга, термодинамические процессы, теплопередача, теплообменный элемент