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斯特林发动机的历史

1816年9月27日,罗伯特·斯特林向在苏格兰爱丁堡的大法官法庭申请了一项关于他开发的节能装置的专利。就职业而言,罗伯特·斯特林事实上是苏格兰教会的会长,并且他直到86岁高龄依旧在为大家提供服务。但是他在空闲时间于自己开设的工场内开发热机。罗德·开尔文在他的一些大学课堂上使用其中一种热机模型授课。

1850年,McQuorne Rankine教授第一次简单而又完美的解释了发动机动力学。大约100年以后,为了描述各种型式的闭循环原理的可再生的燃气发动机,Rolf Meijer使用了“斯特林发动机”这个术语。

斯特林发动机是独特的热机,因为他们理论上的效率几乎等于理论最大效率,称为卡诺循环效率。斯特灵发动机是通过气体受热膨胀、遇冷压缩而产生动力的。它包含了一定量的气体,这些气体在“冷”端(通常是室温)和“热”端(通常由煤油或酒精燃烧进行加热)之间运动。位移活塞推动着气体在两个“端”之间运动。伴随着气体的膨胀和压缩,动力活塞也改变了发动机内部的体积。


斯特林发动机动画演示

下面是一台2.670斯特林发动机的动画演示。

Stirling engine animation.

2.670斯特林发动机的动画演示。

发动机内的气体是循环加热的(通过酒精灯)并且膨胀推动动力活塞(图中蓝色)向右运动。当动力活塞运动到最右边时,黄色连杆迫使松配合的红色活塞(在机器左半边内)将气体挤压到机器较冷的一边。在较冷一边的气体将热量散失到外界并且收缩,并把蓝色活塞拉向左边。气体在此转移,被挤压回发动机的较热区域,如此循环往复。

斯特灵发动机的气体循环也能反向,由温度差动而改变旋转的方向(并且可以提供致冷)。使用你喜欢研究的发动机去寻找与斯特林发动机的其它联系!


 
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