Ինչ է ազատ մխոց Stirling հովացուցիչը

Ազատ մխոց Stirling հովացուցիչը Stirling սառնարանի տեսակ է, որն օգտագործում է ազատ մխոց մեխանիզմ՝ ծնկաձև լիսեռի կամ այլ մեխանիկական կապի փոխարեն՝ մխոցի շարժումը մղելու համար: Այս դիզայնը հեշտացնում է շինարարությունը և բարելավում համակարգի արդյունավետությունն ու հուսալիությունը: Ահա դրա բաղադրիչների, աշխատանքի սկզբունքի և առավելությունների ակնարկ.

Բաղադրիչներ

Կոմպրեսոր:

Պարունակում է մխոց, որը սեղմում է աշխատանքային գազը (սովորաբար հելիում):

Ընդարձակող:

Պարունակում է երկրորդ մխոց, որն ընդլայնում է աշխատող գազը՝ կլանելով շրջակայքի ջերմությունը:

Վերականգնող.

Ծակոտկեն մատրիցա, որը սեղմման ընթացքում ժամանակավորապես կուտակում է աշխատանքային գազից ստացվող ջերմությունը և ազատում այն ​​ընդարձակման ժամանակ՝ բարելավելով արդյունավետությունը:

Ջերմափոխանակիչներ.

Երկու ջերմափոխանակիչները (մեկը տաք, մեկը սառը) հեշտացնում են ջերմության փոխանցումը աշխատող գազից և դրանից:

Աշխատանքային սկզբունք

Ազատ մխոց Stirling հովացուցիչը գործում է նույն հիմնական թերմոդինամիկական սկզբունքներով, ինչ ավանդական Stirling ցիկլը, բայց մեխանիկայի մի քանի հիմնական տարբերություններով.

Սեղմում:

Կոմպրեսորի մխոցը սեղմում է աշխատանքային գազը, ինչը բարձրացնում է նրա ջերմաստիճանը։ Այնուհետև այս տաք գազը հոսում է ռեգեներատորի միջով՝ իր ջերմության մի մասը փոխանցելով ռեգեներատորի նյութին:

Ջերմային մերժում.

Գազը, որն այժմ ավելի սառը է, բայց դեռ բարձր ճնշման տակ է, շարժվում է դեպի տաք ջերմափոխանակիչ, որտեղ ջերմություն է թողնում շրջակա միջավայրին:

Ընդարձակում:

Այնուհետև գազը հոսում է ընդարձակիչի մեջ, որտեղ այն ընդլայնվում է՝ ավելի նվազեցնելով իր ջերմաստիճանը: Այս սառը գազը կլանում է ջերմությունը սառը ջերմափոխանակիչից՝ ապահովելով սառեցման էֆեկտ:

Ջերմային կլանումը:

Ի վերջո, գազը վերադառնում է կոմպրեսոր՝ հետ անցնելով ռեգեներատորի միջով՝ սեղմման ընթացքում կուտակված ջերմությունը վերականգնելու համար, և ցիկլը կրկնվում է։

Ազատ մխոցային Stirling հովացուցիչների առավելությունները

Բարձր արդյունավետություն.

Ազատ մխոցային դիզայնը նվազեցնում է մեխանիկական կորուստները և թույլ է տալիս ավելի արդյունավետ շահագործել՝ հաճախ հասնելով Stirling ցիկլի տեսական առավելագույնին մոտ արդյունավետության:

Հուսալիություն և երկարակեցություն.

Ավելի քիչ շարժվող մասերի և ծնկաձև լիսեռների նման մեխանիկական կապերի վերացման դեպքում համակարգը ավելի քիչ հակված է մաշվելուն, ինչը հանգեցնում է ավելի բարձր հուսալիության և ավելի երկար գործառնական կյանքի:

Ցածր թրթռում և աղմուկ.

Ազատ մխոցային մեխանիզմը ավելի քիչ մեխանիկական թրթռում և աղմուկ է առաջացնում՝ համեմատած ավանդական Stirling շարժիչների հետ, ինչը հարմար է դարձնում այն ​​ծրագրերի համար, որոնք պահանջում են հանգիստ աշխատանք:

Կոմպակտ և թեթև.

Դիզայնը, ընդհանուր առմամբ, ավելի կոմպակտ և թեթև է, քան ավանդական Stirling շարժիչները, ինչը կարող է ձեռնտու լինել տարածության սահմանափակ կամ քաշի նկատմամբ զգայուն ծրագրերում:

Ճկունություն կողմնորոշման մեջ.

Անվճար մխոցային Stirling հովացուցիչները կարող են գործել ցանկացած կողմնորոշմամբ՝ դարձնելով դրանք բազմակողմանի տարբեր ծրագրերի համար, ներառյալ օդատիեզերական և շարժական համակարգերը:

Դիմումներ

Ազատ մխոց Stirling հովացուցիչները օգտագործվում են մի շարք ոլորտներում.

Կրիոգենիկա. Ինֆրակարմիր սենսորների, գերհաղորդիչների և այլ կրիոգեն սարքերի սառեցման համար:

Տիեզերական հետազոտություն. արբանյակների և տիեզերական զոնդերի սառեցման գործիքների համար, որտեղ հուսալիությունն ու արդյունավետությունը կարևոր են:

Բժշկական սարքեր. Ջերմաստիճանի ճշգրիտ հսկողություն և ցածր աղմուկ պահանջող ծրագրերի համար, ինչպիսիք են MRI մեքենաները և արյան պահպանման համակարգերը:

Ռազմական և պաշտպանություն. ջերմային պատկերման սարքերի և այլ զգայուն էլեկտրոնային սարքավորումների սառեցման համար:

Ընդհանուր առմամբ, անվճար մխոցային Stirling հովացուցիչները համատեղում են Stirling ցիկլի արդյունավետության առավելությունները ավելի պարզ, ավելի ամուր մեխանիկական դիզայնի հետ՝ դրանք դարձնելով գրավիչ տարբերակ շատ առաջադեմ հովացման ծրագրերի համար: