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स्टर्लिंग इंजन विन्यास

1950
यांत्रिक अभियांत्रिकी में स्टर्लिंग इंजन के तीन विन्यास होते हैं: अल्फा, बीटा और गामा प्रकार।

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

स्टर्लिंग इंजनों को मुख्य रूप से तीन यांत्रिक विन्यासों में वर्गीकृत किया जाता है। अल्फा प्रकार में परस्पर जुड़े गर्म और ठंडे सिलेंडरों में दो अलग-अलग पावर पिस्टन का उपयोग होता है। बीटा प्रकार में एक ही सिलेंडर होता है जिसमें पावर पिस्टन और एक डिस्प्लेसर दोनों होते हैं, जो गर्म और ठंडे सिरों के बीच कार्यशील गैस का परिवहन करता है। गामा प्रकार एक भिन्न रूप है जिसमें पावर पिस्टन एक अलग, समानांतर सिलेंडर में होता है।

प्रत्येक कॉन्फ़िगरेशन में डिज़ाइन संबंधी कुछ विशिष्ट समझौते करने पड़ते हैं। अल्फा कॉन्फ़िगरेशन में उच्च शक्ति-से-आयतन अनुपात प्राप्त किया जा सकता है क्योंकि दोनों सिलेंडरों का संपूर्ण आयतन कार्य उत्पादन में योगदान देता है। हालांकि, गर्म सिलेंडर में पिस्टन रिंगों को सील करना एक महत्वपूर्ण तकनीकी चुनौती है, क्योंकि उच्च तापमान पर स्नेहक नष्ट हो सकते हैं।

The Beta configuration, which most closely resembles Robert Stirling’s original 1816 engine, confines the entire thermodynamic process to a single cylinder. This can improve efficiency by minimizing dead volume (the volume of gas not subject to expansion or compression) and reducing heat loss. The primary challenge is the complex mechanical linkage required to achieve the correct phase relationship between the displacer and the power piston.

गामा कॉन्फ़िगरेशन पावर पिस्टन को उसके अपने सिलेंडर में रखकर यांत्रिकी को सरल बनाता है, जो डिस्प्लेसर सिलेंडर से जुड़ा होता है। इससे निर्माण आसान हो जाता है और बीटा प्रकार के जटिल लिंकेज से बचा जा सकता है। इसकी कमी यह है कि कनेक्टिंग पाइप के कारण डेड वॉल्यूम में काफी वृद्धि हो जाती है, जिससे इंजन का संपीड़न अनुपात कम हो जाता है और परिणामस्वरूप, इसकी विशिष्ट शक्ति उत्पादन और दक्षता भी कम हो जाती है। इसलिए यह उच्च-प्रदर्शन वाले अनुप्रयोगों के लिए कम उपयुक्त है, लेकिन सरल मॉडलों के लिए आदर्श है।

UNESCO Nomenclature: 3313
यांत्रिक इंजीनियरिंग

Type

भौतिक उपकरण

व्यवधान

संतोषजनक

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • रॉबर्ट स्टर्लिंग का मूल इंजन डिज़ाइन (एक बीटा-प्रकार का विन्यास)
  • रेखीय गति को घूर्णी गति में परिवर्तित करने के लिए क्रैंक और फ्लाईव्हील तंत्रों का विकास।
  • पिस्टन और सिलेंडरों के लिए धातु विज्ञान और सटीक मशीनिंग में प्रगति
  • विस्थापनकर्ता और पिस्टन कार्यों का वैचारिक पृथक्करण

आवेदन

  • अल्फा प्रकार के इंजन कुछ उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं।
  • बीटा प्रकार के इंजन उच्च दक्षता वाले प्रयोगशाला और प्रदर्शन मॉडलों में आम हैं।
  • सरल संरचना के कारण गामा प्रकार के इंजन शौकिया लोगों और मॉडल इंजीनियरों के बीच लोकप्रिय हैं।
  • फ्री-पिस्टन स्टर्लिंग इंजन, जो अक्सर बीटा या गामा सिद्धांतों पर आधारित होते हैं, क्रायोकूलर में उपयोग किए जाते हैं।
  • कम तापमान अंतर (लिमिटेड) वाले स्टर्लिंग इंजन, जो अक्सर गामा प्रकार के होते हैं, छोटे तापमान अंतर पर संचालन प्रदर्शित करते हैं।

पेटेंट:

NA

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संबंधित विषय: अल्फा स्टर्लिंग, बीटा स्टर्लिंग, गामा स्टर्लिंग, इंजन विन्यास, विस्थापनकर्ता, पावर पिस्टन, यांत्रिक लिंकेज, डेड वॉल्यूम, हीट एक्सचेंजर, इंजन डिजाइन।

ऐतिहासिक संदर्भ

स्टर्लिंग इंजन विन्यास

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1955
1958
1960
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1956
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(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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