Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
집 » 스털링 엔진 재생기 절약기

스털링 엔진 재생기 절약기

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

(설명을 위한 생성된 이미지입니다)

재생기, 또는 '절연기'는 로버트 스털링의 가장 중요한 공헌이자 엔진의 높은 효율의 핵심입니다. 이는 사이클 동안 열에너지를 일시적으로 저장하고 방출하는 내부 열교환기입니다. 뜨거운 가스가 차가운 쪽으로 이동하면서 재생기 ​​매트릭스에 열을 전달하고, 이 열은 차가운 가스가 다시 뜨거운 쪽으로 돌아갈 때 흡수됩니다.

재생기의 기능은 작동 가스가 주 냉각기에 들어가기 전에 예냉하고 주 가열기에 들어가기 전에 예열하는 것입니다. 이는 사이클의 등적(정적) 단계 동안 외부 열원에서 공급하고 외부 열원으로 방출해야 하는 열량을 크게 줄여줍니다. 이상적인 재생기에서는 등적 냉각 과정 동안 가스에서 매트릭스로 전달되는 열량이 등적 가열 과정 동안 가스로 다시 전달되는 열량과 정확히 같습니다. 이러한 내부 열 재활용이 이상적인 재생기를 가능하게 합니다. 스털링 사이클 효율을 카르노 효율과 일치시키십시오.

효율적인 재생기를 설계하려면 여러 상충되는 요소들 사이의 균형을 신중하게 맞춰야 합니다. 충분한 에너지를 저장하기 위해 높은 열용량이 필요하고, 빠른 열 전달을 위해 넓은 내부 표면적이 필요하며, 열 전달을 용이하게 하기 위해 가스 흐름에 수직 방향으로 높은 열전도율을 가져야 합니다. 하지만 열이 사이클을 우회하여 뜨거운 쪽에서 차가운 쪽으로 전달되는 것을 방지하기 위해 가스 흐름에 평행한 방향으로는 낮은 열전도율을 가져야 합니다. 또한, 필요한 일을 최소화하기 위해 낮은 공기역학적 저항도 필요합니다. 펌프 가스가 통과하는 통로 역할을 하며, 엔진의 압축비를 최대화하기 위해 최소한의 가스 부피(데드 볼륨)를 포함해야 합니다. 일반적인 재료로는 미세한 금속 와이어 메쉬, 금속 폼 또는 세라믹 매트릭스를 쌓아 만든 것이 있습니다.

UNESCO Nomenclature: 2212
열역학

유형

물리적 장치

분열

혁명가

용법

널리 사용됨

전구체

  • 열 전달의 기본 원리 (전도, 대류)
  • 물질의 열용량에 대한 이해
  • 산업용 용광로의 열교환기 및 열회수기의 초기 설계

응용 프로그램

  • 고효율 스털링 엔진 solar power 그리고 chp
  • 극저온 냉각기 및 펄스 튜브 냉장고에서 목표 달성을 위해 재생이 매우 중요합니다. 극저온 온도
  • 열음향 엔진 및 냉각기
  • 가스 분리 공정
  • 지로밀 극저온 냉각기
  • 특정 유형의 가스 사이클 열 펌프

특허:

  • GB 4081 of 1816

잠재적 혁신 아이디어

  • functionally graded regenerator materials with varying porosity and thermal mass
  • 3d-printed micro-lattice regenerators for optimized flow and heat transfer
  • phase-change materials integrated into the regenerator matrix to increase thermal storage density
  • self-cleaning regenerators for engines running on impure biomass fuels
  • magnetocaloric materials used in regenerators for magnetic refrigeration cycles
  • regenerators with integrated 촉매 for internal fuel reforming
  • flexible, fiber-based regenerators that can conform to complex shapes
  • thermoelectric materials coating the regenerator to generate secondary power from the thermal gradient
  • acoustic resonators to enhance heat transfer within the regenerator matrix
  • regenerators made from carbon nanotube foams for ultra-low weight and high surface area
관련 용어: 재생기, 열교환기, 열효율 스털링 엔진등적 과정, 열 저장, 작동 유체, 카르노 효율, 펌핑 손실, 데드 볼륨.

역사적 맥락

스털링 엔진 재생기 절약기

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

(날짜를 알 수 없거나 관련이 없는 경우, 예를 들어 "유체역학"의 경우, 주목할 만한 등장 시기를 대략적으로 추정하여 제공합니다.)

10년차 기념일

고화질 이미지 및 다운로드는 등록된 회원에게만 100% 무료로 제공됩니다.

> 로그인 <