Көріністер: 182 Автор: Сайттың редакторы Жариялау уақыты: 2025-06-20 Шығу уақыты: Сайт
Та Тегін Piston Stirling Coller (FPSC) - бұл дәстүрлі айналмалы компрессорларға қажеттілігінсіз тиімді салқындату үшін стерлинг циклін қолданатын жетілдірілген термодинамикалық жүйе. Механикалық бөліктерге, үйкеліске және тозуға бейім дәстүрлі тоңазытқыш қондырғыларынан айырмашылығы, FPSC механикалық шығындарды едәуір азайтып, пайдалану мерзімін ұзартатын герметикалық сызықтық жүйені пайдаланады.
Өзегінде FPSC үш негізгі компоненттен тұрады: ығыстырғыш, поршень, поршень және газбен жұмыс істейтін сұйықтық - гелий немесе сутегі. Бұл компоненттер циклдік сығымдау және газдың кеңеюі арқылы салқындату үшін герметикалық жабық камерада үйлесімді жұмыс істейді. «Free-Piston » аспектісі қозғалмалы бөліктер мен сыртқы біліктер арасында механикалық байланыстың болмауына жатады. Бұл үйкеліссіз, динамикалық теңдестірілген жүйеге әкеледі, мысалы, медициналық мақсаттағы бұйымдар, ғарыштық жүйелер және портативті тоңазытқыш сияқты температураны бақылауды қажет ететін қосымшаларға өте қолайлы.
Экологиялық тұрғыдан алғанда, FPSC сонымен қатар, FPSC сонымен қатар жасыл балама болып табылады, өйткені ол гидрофлуорлар (HFS) немесе хлорофлуорокарктар (CFCS) немесе chlorofluorerocarbons (CFC), олар озон қабатының таусылуымен және жаһандық жылынуына ықпал етеді. Оның экологиялық таза салқындатқыш және жоғары энергия тиімділігі оны тұрақты дизайнда өзін таңдауға мәжбүр етеді.
А функциясын түсіну Тегін поршендиялық стеллер , алдымен негізгі тұстарлы термодинамикалық циклды түсіну керек: изотермиялық сығымдау, изотермиялық (тұрақты емес) жылу беру, изотермиялық кеңею, изотермиялық кеңею және жылу берудің тағы бір сатылы кезеңі.төрт түрлі процестерден тұратын
Міне, ол қандай-да бір қадаммен жұмыс істейді:
Изотермиялық сығылу : салқындатқыш ішіндегі газ жылу алмастырғыш арқылы айналаңызға жылуды тұрақты температурада қысады.
Изохориялық жылыту : сығылған газ циклде қайта пайдалану үшін ыстықты уақытша сақтайтын қалпына келтіретін зат арқылы өтеді.
Изотермиялық кеңею : газ үнемі температурада, қоршаған ортадан жылуды сіңіреді, бұл салқындатуға әкеледі.
Изохориялық салқындату : кеңейтілген газ қалпына келтірілген жылуды қалпына келтіріп, оны келесі циклға дайындайтын қалпына келтіргіш арқылы өтеді.
FPSC-те поршень мен ығыстырғыштың сызықтық қозғалысы осы циклді иінді білікке қажет етпейді. Екі компонент екі компонент газ қысымына өзгереді, ал олардың қозғалысы электромагниттік немесе көктемгі жүйеге негізделген резонанс жүйелерімен үйлеседі. Бұл үндестіру бұл минималды қуат көзі бар салқындатуға мүмкіндік беретін қысу және кеңейту фазалары арасындағы оңтайлы уақытты қамтамасыз етеді.
Тегін поршень архитектурасы оның қарапайымдылығымен және тиімділігімен ерекшеленеді. Кәдімгі FPSC ішінде поршень мен ығыстырғыш тербелісі жабық цилиндрде артқа және артқа айналады. Бұл қозғалыс жұмыс сұйықтығының ішкі қысымымен және көбінесе электромагниттік жүргізушілермен немесе резонансингке арналған серіппелермен басқарылады.
Айналмалы компоненттері бар қозғалтқыштардан айырмашылығы, иінді білік немесе байланыстырушы өзек жоқ. Оның орнына поршень мен ығыстырушы сызықты жылжытпайды. Ажыратқыш жұмыс газын қозғалтқыштың ыстық және суық жақтары арасындағы жылжытады, ал поршень термодинамикалық циклды аяқтау үшін газды қысады және кеңейтеді.
Кілт функциясы - бұл фазалық бұрыш , әдетте, шамамен 90 градус. поршень мен earth extence арасындағы Бұл фазалық айырмашылық газды қалпына келтіруші және жылу алмастырғыштар арқылы дұрыс қозғалады. Регенератор, кеуекті металл матрица, әр жарты цикл кезінде жылуды сақтау және шығару арқылы шешуші рөл атқарады, осылайша жалпы тиімділікті арттырады.
Тегіс жұмысын қамтамасыз ету үшін жүйе көбінесе өзін-өзі реттейді. Жүктеме өзгерген кезде, тербеліс амплитудасы автоматты түрде, сыртқы кері байланыс жүйелерін қажет етпестен жүйелі түрде жүргізеді.
Тегін поршеньді стерлинг салқындатқыштары кәдімгі тоңазытқыш және криогендік жүйелерден бірнеше маңызды артықшылықтар ұсынады:
Жоғары тиімділік : Жабық цикл Термодинамика және үйкеліссіз қозғалыс ерекше энергия тиімділігі, көбінесе дәстүрлі компрессорлардан асып түседі.
Техникалық қызмет көрсетудің төмендігі : Механикалық байланыстардың болмауы, подшипниктер мен пломбалардың болмауы, әдетте, техникалық қызмет көрсету талаптарын азайтады.
Шағын дизайн : FPSCS көбінесе компрессорлық жүйелерден гөрі аз және жеңілірек, оларды портативті немесе кеңістікке арналған қосымшалар үшін өте ыңғайлы етеді.
Экологиялық таза : гелий сияқты инертті газдарды пайдалану және синтетикалық тоңазытқыштардан аулақ болу оларды экологиялық таза және экологиялық ережелермен үйлестіреді.
Ұзақ пайдалану мерзімі : аз қозғалатын бөліктермен және аз маймылдармен, бұл жүйелер ондаған мың сағаттар үшін сенімді түрде жұмыс істей алады.
Тыныш жұмыс : олардың сызықтық қозғалысы тұтынушылық электроника және зертханалық жабдықтар үшін тиімді, айналмалы немесе өзара әрекеттесетін компрессорларға қарағанда шу мен діріл тудырады.
Олардың әмбебаптығы мен сенімділігі арқасында тегін поршеньдер Салқындайтын салқындатқыштар көптеген салаларда жұмыс істейді. Төменде әр түрлі қолдану секторлары мен FPSC технологиясы ұсынатын артықшылықтар бар салыстыру кестесі болып табылады. FPSC
| үлгісі | - | тің |
|---|---|---|
| Медициналық | Вакцинаны сақтау, портативті бірліктер | Тұрақты төмен температура, тыныш жұмыс |
| Аэроғарыш | Спутниктік салқындату жүйелері | Экстремалды ортадағы жоғары сенімділік |
| Тамақ және сусын | Шағын салқындатқыштар, портативті жарыстар | Энергияны үнемдейді және экологиялық таза |
| Әскери-қорғаныс | Жылуды реттеу жабдықтары | Тұрақты, төмен техникалық қызмет көрсету, өрісті қолдануға болатын |
| Тұтынушы электроника | Құрылғыларды дәл салқындату | Үнсіз жұмыс және ықшам өлшем |
Бұл салқындатқыштар температураны бақылау, шуды азайту және ұзақ мерзімді сенімділік қажет жерлерде ерекше құнды. Мысалы, вакцинация кезінде, тасымалдау, субс-нөлдің тұрақты температурасын сақтау өте маңызды және FPSCs мұны зиянды газдарды шығарып, минималды қуат тұтынуымен жүзеге асырады.
1-сұрақ: FPSC қандай техникалық қызмет көрсетуді талап етеді?
A1: іс жүзінде жоқ. Жүйенің мөрленген және үйкелісінің сипатына байланысты, күнделікті қызмет көрсету қажеттілігін жою, минималды тозу бар.
2-сұрақ: FPSC-те қандай газдар қолданылады?
A2: Гелий көбінесе молекулалық салмақ пен керемет термиялық өткізгіштікке байланысты қолданылады. Сутек кейбір қосымшаларда да қолданылады, бірақ оның жанғыштығы салдарынан қатаң ағып кетуді қажет етеді.
Q3: қанша уақыт болуы мүмкін Тегін поршеньді стеллинг салқындатқышы жалғасады ма?
A3: Көптеген жүйелер өнімділіксіз 100 000-нан астам жұмыс істеуге арналған, әсіресе тұрақты ортада қолданылған кезде.
С4: FPSCs экстремалды ортада қолданыла ала ма?
A4: Абайл. FPSCS өте бейімделеді және терең ғарыштық миссиялар, поляр экспедициялары және шөлді климатта сәтті орналастырылған.
Q5: ТЕГІН поршеньдердегі стеллинг салқындатқыштар энергияны тиімді ме?
A5: Ия, олар көбінесе ағынды сулардың (COP) құндылықтарының коэффициентін көбінесе ағынды сулар мен көміртегі ізіне аударады.
