ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН. 2016; 4: 29-35
http://dx.doi.org/10.17213/0321-2653-2016-4-29-35
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ СТИРЛИНГА
Гапоненко Александр Макарович – д-р техн. наук, профессор, кафедра «Теплоэнергетика и теплотехника», Кубанский государственный технологический университет, г. Краснодар, Россия. Тел. (861)233-79-00. E-mail: gaponenko@yandex.ru
Каграманова Александра Александровна – аспирант, Кубанский государственный технологический университет, г. Краснодар, Россия. E-mail: kafedra-tt@mail.ru
Аннотация
Рассмотрена возможность применения двигателя Стирлинга при использовании нетрадиционных и возобновляемых источников энергии. Показано преимущество такого использования. Получено выражение для термического КПД двигателя Стирлинга. Показано, что работа за цикл пропорциональна количеству вещества, а значит и давлению рабочего тела, разности температур и, в меньшей степени, зависит от коэффициента расширения; КПД идеального цикла Стирлинга совпадает с КПД идеального двигателя, работающего по циклу Карно, что выгодно отличает цикл Стирлинга от циклов Отто и Дизеля, лежащих в основе ДВС. Рассмотрена математическая модель цикла Шмидта и выполнен анализ работы двигателя Стирлинга в приближении Шмидта при помощи численного анализа. Для проведения численных экспериментов разработана программа-функция на языке MathLab. Результаты численных экспериментов проиллюстрированы графическими диаграммами.
Ключевые слова: нетрадиционные; возобновляемые источники энергии; двигатель и цикл Стирлинга; цикл Карно; цикл Шмидта; термический КПД.
Полный текст: [in elibrary.ru]
Ссылки на литературу
1. Гапоненко А.М., Каграманова А.А., Лаврентьев А.В. Основные принципы построения энергоэффективных систем энергоснабжения с использованием возобновляемых источников энергии // Наука и Мир. Волгоград, 2015. № 4 (20), Т. 1. С. 51 − 53.
2. Гапоненко А.М., Каграманова А.А. Оптимизация состава комплекса возобновляемых источников энергии с использованием кластерного подхода и теории случайных процессов // Политематический сетевой электронный научный журн. Кубанского гос. аграрного ун-та (Науч. журн. КубГАУ) [Электронный ресурс]. Краснодар: КубГАУ, 2016. №02(116). С. 94 – 109. – IDA [article ID]: 1161602005. URL: http://ej.kubagro.ru/2016/02/pdf/05.pdf, (дата обращенич 30.05.2016).
3. Гапоненко А.М., Каграманова А.А. Методика и алгоритм математического анализа многофакторной модели оптимальной конфигурации нетрадиционных и возобновляемых источников энергии // Междунар. науч.-исслед. журн. Ч. 2. Екатеринбург, 2016. № 4(46). С. 76 – 79.
4. Гапоненко А.М., Каграманова А.А. Методика определения оптимальных параметров энергоэффективных систем энергоснабжения // Междунар. науч.-исслед. журн. 2016. № 4(46). Ч. 2. Екатеринбург. С. 80 – 84.
5. Смирнов Г.В. Двигатели внешнего сгорания. М.: Знание, 1967.
6. Уокер Г. Машины, работающие по циклу Стирлинга: М.: Энергия, 1978. 152 с.
7. Уокер Г. Двигатели Стирлинга. М.: Машиностроение, 1985. 408 с.
8. Двигатели Стирлинга / под ред. М.Г. Круглова: М.: Машиностроение, 1977. 150 с.
9. Ридер Г., Хупер П. Двигатели Стирлинга: М.: Мир, 1986. 464 с.
10. Фролов К.В. (глав. ред.) Машиностроение. Энциклопедия: в 40 т. (24 т.). М.: Машиностроение, 2010. 458 с.