Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » مُجدِّد مُوَفِّر محرك ستيرلنغ

مُجدِّد مُوَفِّر محرك ستيرلنغ

1816-11-16
  • Robert Stirling
Regenerator matrix of a Stirling engine demonstrating thermal energy storage in thermodynamics.

(صورة توضيحية فقط)

يُعدّ المُجدِّد، أو "المُقتصد"، أهم إسهامات روبرت ستيرلنغ، ومفتاح كفاءة المحرك العالية. وهو عبارة عن مُبادل حراري داخلي يُخزِّن الطاقة الحرارية مؤقتًا ويُطلقها خلال الدورة. فعندما ينتقل الغاز الساخن إلى الجانب البارد، يُخزِّن الحرارة في مصفوفة المُجدِّد، والتي يمتصها الغاز البارد عند عودته إلى الجانب الساخن.

تتمثل وظيفة المُجدِّد في تبريد الغاز العامل مسبقًا قبل دخوله إلى المُبرِّد الرئيسي، وتسخينه مسبقًا قبل دخوله إلى المُسخِّن الرئيسي. يُقلِّل هذا بشكلٍ كبير من كمية الحرارة التي يجب إضافتها من المصدر الخارجي وطردها إلى المُستقبِل الخارجي خلال مراحل ثبات الحجم (الحجم الثابت) للدورة. في المُجدِّد المثالي، تكون الحرارة المنتقلة من الغاز إلى المادة الأساسية خلال عملية التبريد متساوية الحجم مساوية تمامًا للحرارة المنتقلة عائدةً إلى الغاز خلال عملية التسخين متساوية الحجم. إعادة تدوير الحرارة الداخلية هذه هي ما يسمح بتحقيق الأداء المثالي. ستيرلينغ كفاءة الدورة لتتوافق مع كفاءة كارنو.

يتطلب تصميم مُجدِّد حراري فعال موازنة دقيقة بين عوامل متنافسة. يجب أن يتمتع بسعة حرارية عالية لتخزين طاقة كافية، ومساحة سطح داخلية كبيرة لنقل الحرارة بسرعة، وموصلية حرارية عالية عمودية على تدفق الغاز لتسهيل هذا النقل. مع ذلك، يجب أن يتمتع أيضًا بموصلية حرارية منخفضة موازية لتدفق الغاز لمنع الحرارة من تجاوز الدورة ببساطة والتوصيل من الطرف الساخن إلى الطرف البارد. علاوة على ذلك، يجب أن يتمتع بمقاومة ديناميكية هوائية منخفضة لتقليل العمل اللازم لـ مضخة يمر الغاز من خلاله، ويجب أن يحتوي على الحد الأدنى من حجم الغاز (الحجم الميت) لزيادة نسبة انضغاط المحرك إلى أقصى حد. تشمل المواد الشائعة أكوامًا من شبكة الأسلاك المعدنية الدقيقة، أو الرغوات المعدنية، أو المصفوفات الخزفية.

UNESCO Nomenclature: 2212
– Thermodynamics

يكتب

Physical Device

خلل

Revolutionary

الاستخدام

استخدام واسع النطاق

مقدمات

  • المبادئ الأساسية لانتقال الحرارة (التوصيل، الحمل الحراري)
  • فهم السعة الحرارية للمواد
  • التصاميم المبكرة للمبادلات الحرارية وأجهزة الاسترداد في الأفران الصناعية

التطبيقات

  • محركات ستيرلينغ عالية الكفاءة لـ solar power والفصل
  • أجهزة التبريد المبردة وأجهزة التبريد الأنبوبية النبضية حيث يكون التجديد أمرًا بالغ الأهمية للوصول cryogenic درجات الحرارة
  • محركات ومبردات حرارية صوتية
  • عمليات فصل الغاز
  • مبردات جيروميل للتبريد العميق
  • أنواع معينة من مضخات الحرارة ذات دورة الغاز

براءات الاختراع:

  • GB 4081 of 1816

أفكار ابتكارية محتملة

  • مواد تجديدية متدرجة وظيفيًا ذات مسامية وكتلة حرارية متفاوتة
  • مولدات شبكية دقيقة مطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد لتحسين التدفق ونقل الحرارة
  • مواد تغيير الطور المدمجة في مصفوفة التجديد لزيادة كثافة التخزين الحراري
  • مولدات التنظيف الذاتي للمحركات التي تعمل على وقود الكتلة الحيوية غير النقي
  • المواد المغناطيسية الحرارية المستخدمة في المولدات لدورات التبريد المغناطيسية
  • regenerators with integrated المحفزات for internal fuel reforming
  • مُجدِّدات مرنة تعتمد على الألياف، ويمكنها أن تتوافق مع الأشكال المعقدة
  • مواد حرارية كهربائية تغطي المولد لتوليد طاقة ثانوية من التدرج الحراري
  • الرنانات الصوتية لتعزيز نقل الحرارة داخل مصفوفة المولد
  • regenerators made from carbon nanotube foams for ultra-low weight and high surface area
متعلق بـ: المُجدِّد، المُبادل الحراري، الكفاءة الحرارية، محرك ستيرلينغ، عملية متساوية الحجم، تخزين الحرارة، سائل التشغيل، كفاءة كارنو، فقد الضخ، الحجم الميت.

السياق التاريخي

مُجدِّد مُوَفِّر محرك ستيرلنغ

1802
1810
1816
1816-11-16
1820
1820
1822
1802
1808
1811
1816-11-16
1820
1820
1821
1822

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

أحدث الإضافات

أهم المنشورات والمقالات

أفضل الأدوات الأصلية

السنة العاشرة عيد

الصور والتنزيلات بالحجم الكامل متاحة فقط، ومجانية تمامًا، للأعضاء المسجلين.