خنک کننده پیستون رایگان استرنگ چیست

کولر پیستون استرلینگ رایگان نوعی یخچال استرلینگ است که به جای یک میل لنگ یا سایر ارتباطات مکانیکی برای هدایت حرکت پیستون از یک مکانیزم پیستون رایگان استفاده می کند. این طرح ساخت و ساز را ساده می کند و کارآیی و قابلیت اطمینان سیستم را بهبود می بخشد. در اینجا مروری بر مؤلفه های ، اصل کار و مزایای آن آورده شده است:

اجزای

کمپرسور:

حاوی پیستونی است که گاز کار را فشرده می کند (به طور معمول هلیوم).

Expander:

حاوی پیستون دوم است که گاز کار را گسترش می دهد و گرما را از محیط اطراف جذب می کند.

بازسازی کننده:

یک ماتریس متخلخل که به طور موقت گرما را از گاز کار در حین فشرده سازی ذخیره می کند و آن را در حین انبساط آزاد می کند و باعث بهبود کارایی می شود.

مبدل های حرارتی:

دو مبدل حرارتی (یک گرم ، یک سرما) انتقال حرارت به گاز کار را تسهیل می کند.

اصل کار

کولر استرلینگ پیستون رایگان بر روی همان اصول اساسی ترمودینامیکی به عنوان چرخه سنتی استرلینگ عمل می کند اما با چند تفاوت اساسی در مکانیک:

فشرده سازی:

پیستون موجود در کمپرسور گاز کار را فشرده می کند و این باعث افزایش دمای آن می شود. این گاز گرم سپس از طریق بازسازی کننده جریان می یابد و مقداری از گرمای آن را به مواد بازسازی کننده منتقل می کند.

رد گرما:

این گاز ، اکنون خنک تر اما هنوز تحت فشار زیاد است ، به سمت مبدل حرارتی گرم حرکت می کند ، جایی که گرما را به محیط اطراف آزاد می کند.

انبساط:

سپس گاز به داخل قسمت گسترش می یابد و دمای آن را بیشتر می کند. این گاز سرد گرما را از مبدل حرارتی سرد جذب می کند و اثر خنک کننده را فراهم می کند.

جذب گرما:

سرانجام ، گاز به کمپرسور باز می گردد و از طریق بازسازی کننده برای بازیابی گرمای ذخیره شده در هنگام فشرده سازی باز می گردد و چرخه تکرار می شود.

مزایای کولرهای استرلینگ پیستون رایگان

راندمان بالا:

طراحی پیستون رایگان باعث کاهش تلفات مکانیکی می شود و امکان عملکرد کارآمدتر را فراهم می کند ، که اغلب به کارآیی نزدیک به حداکثر نظری برای چرخه استرلینگ دست می یابد.

قابلیت اطمینان و طول عمر:

با وجود قطعات متحرک کمتر و از بین بردن پیوندهای مکانیکی مانند میل لنگ ، سیستم کمتر مستعد سایش و پارگی است و در نتیجه قابلیت اطمینان بالاتر و عمر عملیاتی طولانی تر است.

لرزش و سر و صدا کم:

مکانیسم پیستون رایگان در مقایسه با موتورهای سنتی استرلینگ ، لرزش و نویز مکانیکی کمتری ایجاد می کند و باعث می شود آن را برای برنامه های کاربردی که نیاز به کار آرام دارند مناسب باشد.

جمع و جور و سبک:

این طرح به طور کلی جمع و جور تر و سبک تر از موتورهای سنتی استرلینگ است که می تواند در برنامه های محدود به فضا یا حساس به وزن سودمند باشد.

انعطاف پذیری در جهت گیری:

کولرهای استرلینگ پیستون رایگان می توانند در هر جهت کار کنند و آنها را برای برنامه های مختلف از جمله هوافضا و سیستم های قابل حمل همه کاره انجام دهند.

برنامه

کولرهای پیستون استرلینگ رایگان در زمینه های مختلف استفاده می شود:

Cryogenics: برای خنک کردن سنسورهای مادون قرمز ، ابررسانا و سایر دستگاه های کرایوژنیک.

اکتشاف فضایی: برای ابزارهای خنک کننده در ماهواره ها و کاوشگرهای فضایی که قابلیت اطمینان و کارآیی آن بسیار مهم است.

دستگاه های پزشکی: برای برنامه های کاربردی که نیاز به کنترل دما دقیق و سر و صدای کم مانند دستگاه های MRI و سیستم های ذخیره سازی خون دارند.

نظامی و دفاع: برای خنک کننده دستگاه های تصویربرداری حرارتی و سایر تجهیزات الکترونیکی حساس.

به طور کلی ، کولرهای استرلینگ پیستون رایگان مزایای بهره وری چرخه استرلینگ را با طراحی مکانیکی ساده تر و قوی تر ترکیب می کنند و آنها را برای بسیاری از برنامه های خنک کننده پیشرفته به گزینه ای جذاب تبدیل می کنند.