Hva Er Stirling Cycle?

April 28  by Eliza

Stirling-syklus er en type regenerativ termodynamisk syklus som er i stand til ved hjelp av en selvstendig arbeidsfluid, og en indre varmevekslings komponent, enten omdanne varme til mekanisk bevegelse eller omvendt. Det gjør Stirling syklus nyttig i motorer, varmepumper, kjøling, og en rekke andre programmer. En rekke forskjellige motorkonstruksjoner gjør bruk av Stirling-syklus, de fleste av dem inneholder enten en eller to sylindre. Uavhengig av den spesielle utforming, en motor som anvender denne syklusen går gjennom de fire trinnene med kompresjon, tilføring av varme, ekspansjon, og fjerning av varme.

Det finnes en rekke ulike ytre forbrenningsmotorer, som hver anvender en annen type termodynamisk syklus. Dampmaskiner arbeider etter prinsippene for Rankine syklusen, som benytter et arbeidsfluid, slik som vann, både i flytende og gassformige tilstander. Andre fluider må tilsettes fra tid til annen, noe som reduserer effektiviteten av disse systemene. The Stirling syklus, som opprinnelig ble oppfunnet i 1816 som en rival for Rankine syklus, gjør bruk av et arbeidsmedium som er forseglet i systemet. I de fleste tilfeller er arbeidsmediet som brukes i Stirling-motorer er luft.

Den grunnleggende ideen bak Sterlingsyklus roterer rundt oppvarming og etterfølgende avkjøling, av et enkelt volum av arbeidsfluid. Som fører til den termiske ekspansjon og kontraksjon av væsken, noe som kan brukes til å utføre mekanisk arbeid. I de fleste tilfeller blir det oppnådd ved å feste stemplene til et svinghjul. Når fluidet i systemet ekspanderer og trekker seg sammen, blir stemplene drives opp og ned, noe som fører til svinghjulet til å dreie. Stirling-syklus er referert til som en regenerativ syklus på grunn av det faktum at fluidet som er selvforsynt, og det samme volum av fluid blir brukt både i kompresjonskammeret og ekspansjonskammeret.

Bruk av Stirling syklusen er ikke begrenset til motorer, siden prosessen er også reversible. Det betyr at det er mulig for en enhet som bruker denne syklusen til å fungere som en varmepumpe hvis mekanisk strøm. I dette tilfellet er ekstern mekanisk energi brukes for å drive stemplene, hvilke pumpe arbeidsfluid mellom ekspansjonskammeret og kompresjonskammeret. Avhengig av måten en enhet er satt opp, kan denne tilbakeføring av syklusen brukes i en varmepumpe, kjøleanordning, eller en annen applikasjon som krever overføring av varmeenergi.