Laboratorijska vaja

Laboratorij za termoenergetiko

Karakteristike stirlingovega motorja

Namen vaje

Karakteristike stirlingovega motorja 2

spoznati osnove delovnih krožnih procesov ter na primeru

stirlingovega motorja določiti osnovne parametre procesa

MOTORJI

turbinski letalski

reaktivni

volumetrični

Diesel

Otto

Wankel

Stirling

Razdelitev

Stirlingov motor 3

Veličine stanja

4

tlak temperatura prostornina

p T V

proces p T V preobrazba

segrevanje (spremenljiva prostornina): - ↑ ↑ izobara

segrevanje (konstantna prostornina): ↑ ↑ - izohora

stiskanje (konstantna temperatura): ↑ - ↓ izoterma

stiskanje (hiter proces): ↑ ↑ ↓ izentropa

Karakteristike stirlingovega motorja

tlak

prostornina

izobara izoterma izohora izentropa

temperatura

entropija

izobara izoterma izohora izentropa

Procesi v diagramih

5

p

V

1

2

2

1

dVpW

T

S

1

2

2

1

dSTQ

Karakteristike stirlingovega motorja

Wout

Krožni proces

6

p

V

Qin

Win

koristnodelo

delovnikrožniproces

Qout

Stirlingov krožni proces

Stirlingov motor 7

izotermna kompresija

izohorni dovod toplote

izotermna ekspanzija

izohoren odvod toplote

12

3 4

s

T

regeneracijatoplote

1

2

3

4

V

p

regeneracija

dovedenatoplota

regeneracijaodvedena

toplota

Dr. Robert Stirling

(1790 – 1878)

Stirlingov motor - delovanje

Stirlingov motor 8

BetaAlfa

Stirlingov motor

Karakteristike stirlingovega motorja 9

1 2 3 4

Krožni procesi

Karakteristike stirlingovega motorja 10

tlak

volumen

CarnotStirlingJouleOttoDiesel

Stirlingov motor - značilnosti

Stirlingov motor 11

Značilnosti

• volumski batni stroj z zunanjim zgorevanjem

• delovna snov je poljubna

• uporaba poljubnega goriva ali odpadne toplote

• proces zahteva 2 ločena prostora

• visok izkoristek η ≈ 36 % (večji od

Ottovega in Wanklovega ter večina Dieslovih)

• značilna uporaba regeneratorja

• nizka vrtilna frekvenca

• velika delovna sposobnost

• tiho obratovanje (ni eksplozij v valju)

Uporaba

• kogeneracija v gospodinjstvih

• v otočnih sistemih

• v jadrnicah

• v jahtah