Двигатель стирлинга своими руками

Двигатель стирлинга своими руками

Можно, конечно купить красивые заводские модели двигателей Стирлинга, как например, в этом китайском интернет-магазине.

Однако, иногда хочется творить самому и сделать вещь, пусть даже из подручных средств.

На нашем сайте уже есть несколько вариантов изготовления данных моторов, а в этой публикации ознакомьтесь с совсем простым вариантом изготовления двигателя Стирлинга в домашних условиях.

Посмотрите ниже 3 варианта для самостоятельного изготовления.

Дмитрий Петраков по многочисленным просьбам отснял пошаговую инструкцию по сборке мощного, относительно своих габаритов и потребляемого количества тепла двигателя Стирлинга.

В этой модели задействованы доступные каждому зрителю и распространённые материалы – обзавестись ими способен любой желающий.

Все размеры, представленные в этом ролике, автор подбирал на основе многолетнего опыта работы со Стирлингами такой конструкции, и для данного, конкретного экземпляра они являются оптимальными.

В этой модели задействованы доступные каждому зрителю и распространённые материалы, благодаря чему обзавестись ими способен любой желающий. Все размеры, представленные в этом ролике, подбирал на основе многолетнего опыта работы со Стирлингами такой конструкции, и для данного, конкретного экземпляра они являются оптимальными.

Мастера покупают изобретения в лучшем китайском интернет-магазине.

C чувством, толком и расстановкой.

Мотор Стирлинга в работе с нагрузкой (водяная помпа).

Водяная помпа, собранная в качестве рабочего прототипа, предназначена для работы в паре с моторами Стирлинга. Особенность насоса заключается в небольших затратах энергии, требуемых для совершения им работы: такая конструкция задействует лишь небольшую часть динамического внутреннего рабочего объёма двигателя, и тем самым по минимуму влияет на его производительность.

Мотор Стирлинга из консервной банки

Для его изготовления вам понадобятся подручные материалы: банка из под консервов, небольшой кусок поролона, CD-диск, два болтика и скрепки.

Электроника для самодельщиков в китайском магазине.

Поролон – одни из самых распространенных материалов, которые используются при изготовлении моторов Стирлинга. Из него делается вытеснитель двигателя. Из куска нашего поролона вырезаем круг, диаметр его делаем на два миллиметров меньше внутреннего диаметра банки, а высоту немного больше ее половины.


Поролоновый круг из поролона пронизываем посередине винтиком и застопориваем его шайбой сверху и снизу шайбой и гайкой. После этого присоединяем путем пайки отрезок скрепки, предварительно распрямив ее.

Теперь втыкаем вытеснитель в сделанное заранее отверстие в крышке и герметично пайкой соединяем крышку и банку. На конце скрепки делаем небольшую петельку, а в крышке просверливаем еще одно отверстие, но чуть-чуть больше, чем первое.

Из жести делаем цилиндр, используя пайку.

Присоединяем с помощью паяльника готовый цилиндр к банке, так, чтобы не осталось щелей в месте пайки.

Из скрепки изготавливаем коленвал. Разнос колен нужно сделать в 90 градусов. Колено, которое будет над цилиндром по высоте на 1-2 мм больше другого.


Шатун который нужно будет приделать к мембране, изготавливаем из скрепки и вставляем его в обрезок резины. По длине шатун нужно сделать таким, чтобы в нижней мертвой точке вала мембрана была втянута внутрь цилиндра, а в высшей – напротив – вытянута. Второй шатун настраиваем так же.

Шатун с резиной приклеиваем к мембране, а другой присоединяем к вытеснителю.

Присоединяем паяльником ножки из скрепок к банке и на кривошип пристраиваем маховик. Например, можно использовать СД-диск.

Двигатель Стирлинга в домашних условиях сделан. Теперь осталось под банку подвести тепло – зажечь свечку. А через несколько секунд дать толчок маховику.

Давайте сделаем двигатель Стирлинга.

Мотор Стирлинга – это тепловой двигатель, который работает за счет циклического сжатия и расширения воздуха или другого газа (рабочего тела) при различных температурах, так что происходит чистое преобразование тепловой энергии в механическую работу. Более конкретно, двигатель Стирлинга представляет собой двигатель с рекуперативным тепловым двигателем с замкнутым циклом с постоянно газообразным рабочим телом.

Двигатели Стирлинга имеют более высокий КПД по сравнению с паровыми двигателями и могут достигать 50% эффективности. Они также способны бесшумно работать и могут использовать практически любой источник тепла. Источник тепловой энергии генерируется вне двигателя Стирлинга, а не путем внутреннего сгорания, как в случае двигателей с циклом Отто или дизельным циклом.

Двигатели Стирлинга совместимы с альтернативными и возобновляемыми источниками энергии, поскольку они могут становиться все более значительными по мере роста цен на традиционные виды топлива, а также в свете таких проблем, как истощение запасов нефти и изменение климата.

В этом проекте мы дадим вам простые инструкции по созданию очень простого двигателя DIY Стирлинга с использованием пробирки и шприца .

Как сделать простой движок Стирлинга – Видео

Компоненты и шаги, чтобы сделать моторчик Стирлинга

1. Кусок лиственных пород или фанеры

Это основа для вашего двигателя. Таким образом, он должен быть достаточно жестким, чтобы справляться с движениями двигателя. Затем сделайте три маленьких отверстия, как показано на рисунке. Вы также можете использовать фанеру, дерево и т.д.

2. Мраморные или стеклянные шарики

В двигателе Стирлинга эти шарики выполняют важную функцию. В этом проекте мрамор действует как вытеснитель горячего воздуха от теплой стороны пробирки к холодной стороне. Когда мрамор вытесняет горячий воздух, он остывает.

3. Палки и винты

Шпильки и винты используются для удержания пробирки в удобном положении для свободного перемещения в любом направлении без каких-либо перерывов.

4. Резиновые кусочки

Купите ластик и нарежьте его на следующие формы. Он используется для того, чтобы надежно удерживать пробирку и поддерживать ее герметичность. Не должно быть утечек в ротовой части пробирки. Если это так, проект не будет успешным.

Шприц является одной из самых важных и движущихся частей в простом двигателе Стирлинга. Добавьте немного смазки внутрь шприца, чтобы поршень мог свободно перемещаться внутри цилиндра.

Когда воздух расширяется внутри пробирки, он толкает поршень вниз. В результате цилиндр шприца перемещается вверх.

В то же время мрамор катится к горячей стороне пробирки и вытесняет горячий воздух и заставляет его остывать (уменьшать объем).

6. Пробирка Пробирка является наиболее важным и рабочим компонентом простого двигателя Стирлинга. Пробирка изготовлена ​​из стекла определенного типа (например, из боросиликатного стекла), обладающего высокой термостойкостью. Так что его можно нагревать до высоких температур.

Как работает двигатель Стирлинга?

Некоторые люди говорят, что двигатели Стирлинга просты.

Если это правда, то так же, как и великие уравнения физики (например, E = mc2), они просты: на поверхности они просты, но богаче, сложнее и потенциально очень запутаны, пока вы их не осознаете.

Я думаю, что безопаснее думать о двигателях Стирлинга как о сложных: многие очень плохие видео на YouTube показывают, как легко «объяснить» их очень неполным и неудовлетворительным образом.

На мой взгляд, вы не можете понять двигатель Стирлинга, просто создав его или наблюдая за тем, как он работает извне: вам нужно серьезно подумать о цикле шагов, через которые он проходит, что происходит с газом внутри, и как это отличается из того, что происходит в обычном паровом двигателе.

Читайте также  Как уменьшить масштаб экрана на ноутбуке

Все, что требуется для работы двигателя, – это наличие разницы температур между горячей и холодной частями газовой камеры. Были построены модели, которые могут работать только с разницей температуры 4 ° C, хотя заводские двигатели, вероятно, будут работать с разницей в несколько сотен градусов. Эти двигатели могут стать наиболее эффективной формой двигателя внутреннего сгорания.

Двигатели Стирлинга и концентрированная солнечная энергия

Двигатели Стирлинга обеспечивают аккуратный метод преобразования тепловой энергии в движение, которое может привести в движение генератор. Наиболее распространенная схема состоит в том, чтобы двигатель был в центре параболического зеркала. Зеркало будет установлено на устройство слежения, чтобы солнечные лучи фокусировались на двигателе.

* Двигатель Стирлинга как приемник

Возможно, вы играли с выпуклыми линзами в школьные годы. Сосредоточение солнечной энергии для сжигания листа бумаги или спички, я прав? Новые технологии развиваются день ото дня. Концентрированная солнечная тепловая энергия приобретает все большее внимание в эти дни.

  • Выше приведен короткий видеофильм о простом двигателе с пробиркой, использующим стеклянные шарики в качестве вытеснителя и стеклянный шприц в качестве силового поршня.
  • Этот простой двигатель Стирлинга был построен из материалов, которые доступны в большинстве школьных научных лабораторий и может быть использован для демонстрации простого теплового двигателя.
  • Диаграмма давление-объем за цикл
  • Процесс 1 → 2 Расширение рабочего газа на горячем конце пробирки, тепло передается газу, и газ расширяется, увеличивая объем и толкая поршень шприца вверх.
  • Процесс 2 → 3 По мере движения мрамора к горячему концу пробирки газ вытесняется из горячего конца пробирки на холодный конец, а по мере движения газа он отдает тепло стенке пробирки.
  • Процесс 3 → 4 Из рабочего газа отводится тепло, и объем уменьшается, поршень шприца движется вниз.

Процесс 4 → 1 Завершает цикл. Рабочий газ движется от холодного конца пробирки к горячему концу, поскольку мраморные шары вытесняют ее, получая тепло от стенки пробирки, когда она движется, тем самым увеличивая давление газа.

Источник:
http://xn--d1aspaq3c.xn--p1ai/elektronika/dvigatel-stirlinga-svoimi-rukami.html

Как сделать паровой двигатель из шприца

Форум самодельщиков: Делаем паровую машину — Форум самодельщиков

  • Правила форума
  • Просмотр новых публикаций

Пройдя короткую регистрацию , вы сможете создавать и комментировать темы, зарабатывать репутацию, отправлять личные сообщения и многое другое!

Делаем паровую машину Делаем сами

  • 13 Страниц
  • « Первая
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13
  • Вы не можете создать новую тему
  • Вы не можете ответить в тему

#221 Sima

  • Самопальщик-профи

  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 106
  • Регистрация: 04 August 11

сделал и себе паровик с котлом.
только сделал и сразу все заработало. котел работает на соляре, внутри горит 3 факела.

#222 Грот

  • Криворучка)

  • Группа: Новички
  • Сообщений: 14
  • Регистрация: 18 June 12

#223 samopalkin

  • Снова стрелок-проектировщик.

  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 1735
  • Регистрация: 31 August 11

#224 Brador

  • .

  • Группа: Модераторы
  • Сообщений: 4246
  • Регистрация: 02 September 11

#225 Quest

  • you so slow, my friend

  • Группа: Супермодератор
  • Сообщений: 2191
  • Регистрация: 12 September 10

Brador (16 July 2013 — 22:41) писал:

Раскоксовка ДИМЕКСИДОМ от А до Я.

Хочу с вами поделиться САМЫМ ЭФФЕКТИВНЫМ способом раскоксовки двигателя.

  • Кроме раскоксовки мы вымываем из двигателя лак и шлам,которые накопились за годы эксплуатации.

У меня был расход масла в зависимости от времени года (1-2л на 5000км)

А теперь уровень после пробега 5000км на максимуме как и был при замене.

Я расскажу вам пошагово ,как и что делать.

Проверено лично на себе,и эффект вас просто поразит.

Для начала нам понадобится:

    ДИМЕКСИД 16шт по 100мл(

35руб 100мл). для 4х цилиндрового двигателя (формулу для дозировки 6 или 8 цилиндровых двигателей я укажу в конце).

450руб за 4л)

  • Масло основное которым вы всегда пользуетесь.
  • Масляный фильтр (оригинал или по вашему усмотрению,хороший аналог)
  • Герметик для прокладок (я использовал чёрный Abro

    70руб.)

  • Шприц 20мл если найдёте,то лучше 40мл.
  • резиновые перчатки плотные, шланг от капельницы либо любой подходящий к шприцу длинна не менее 20см.
  • Из не обязательного:

    Так как димексид очень мощно растворяет,то он может поднять краску с вашего поддона и она может забить маслонасос.Для этого либо снимают свой штатный и пескоструят/шкурят дрелью болгаркой внутреннюю часть,либо как сделал я — покупают самый дешевый неоригинальный поддон.В моём случае он стоил 950руб. Я посчитал что это оправданная трата,так как во первых мой штатный поддон не придётся чистить и тратить на это время,а во вторых на всякий случай у меня появляется еще один поддон прозапас.

    Вы же можете просто зачистить свой, НО СНЯТЬ КАРСКУ С ПОДДОНА НУЖНО ОБЯЗАТЕЛЬНО.

    Так же у меня был обычный сливной болт,вместо него я поставил с неодимовым магнитом( магнитный болт в поддон Masuma артикул «M49″(M12 шаг 1,25)

    160руб,который улавливает мелкую стружку и металлическую пыль,которая есть в каждом двигателе.

    Так же на время прочистки я поставил старые свечи (но это вообще не обязательно).

    Ещё один важный момент,это отсоединить шланг вентиляции картерных газов(обычно подключен к дроссельной заслонке на современных авто).

    И так приступаем.

    У нас уже слито старое масло и закручен новый масляный фильтр.

    Поддон уже очищен от краски.

    Заливаем «минеральное масло» до середины на щупе.

    заводим двигатель на одну минуту,чтобы новое масло разошлось по всем каналам и смазало весь двигатель.

    Теперь глушим и заливаем Димексид в маслозаливную горловину.

    Настоятельно рекомендую использовать резиновые перчатки при работе с димексидом и не допускать попадания на открытые участки тела (в том числе и руки) а так же не проливать на пластиковые детали и ЛКП.

    Формула рассчёта:

    Заводите двигатель и дайте ему поработать на холостом ходу,включите печку на максимальный обогрев,это снизит нагрузку на двигатель и уберёт преждевременную детонацию.

    Примерное время работы двигателя около 1 часа.

    Далее сливаем масло,меняем масляный фильтр и по новой.Только на этот раз слегка подгазовывая.Чередуйте работу на холостом ходу и подгазовку до

    2500об.мин не выше.Потом опять работа на холостом ходу и постарайтесь держать газ в одном положении,поймав работу на тех же 2500об.мин,только удерживая их.

    На третью замену сделайте все так же как и в две первые,но теперь по окончании не сливайте масло,выкрутите свечи и с помощью ключа или трещётки вращайте коленвал за болт шкива — чтобы выставить цилиндры в среднее положение.

    • Теперь пока мотор горячий заливайте по 100мл Димексида в каждый цилиндр и закручивайте свечи обратно.

    это создаст паровую баню,тем самым очистит кольца.

    Раз в 5 минут покачивайте цилиндры туда-сюда(слегка).После примерно 20 минут.Можете откачать шприцем с трубкой из цилиндров чёрную жижкость.Слить масло и снять фильтр.

    Теперь ставите хороший масляный фильтр и заливаете ваше масло.

    Вот и всё,теперь ваш двигатель чист и перестанет потреблять масло в прежних объёмах.

    Я после данной процедуры проехал 5100км в интенсивном режиме с большими нагрузками,и мой уровеь масла был такой же как при заливке.Не угорело или съело и миллиметра на щупе.Чему я несказанно рад и чем с вами и делюсь.

    Читайте также  Факторы размещения машиностроения

    Если вы уже делали данную процедуру — то поделитесь результатами.

    А если же остались какие то вопросы — то постараюсь ответить или разъяснить.

    Источник:
    http://elitexpert2015.ru/remont/kak-sdelat-parovoj-dvigatel-iz-shpritsa.html

    Как сделать паровую турбину

    Идея практического применения энергии пара далеко не нова, использование паровых турбин в промышленных масштабах давно стало частью нашей жизни. Именно эти агрегаты, установленные на различных электростанциях и ТЭЦ, на 99% снабжают электричеством наши дома. Однако, некоторые мастера-умельцы умудряются внедрить принцип преобразования тепловой энергии в электрическую у себя дома. Для этого используется самодельная паровая турбина минимальных размеров и мощности. О том, как ее собрать в домашних условиях, и пойдет речь в данной статье.

    Как работает паровая турбина?

    В сущности, паровые турбины являются составной частью сложной системы, призванной преобразовать энергию топлива в электричество, иногда – в тепло.

    На данный момент этот способ считается экономически выгодным. Технологически это происходит следующим образом:

    • твердое или жидкое топливо сжигается в паровой котельной установке. В результате рабочее тело (вода) обращается в пар;
    • полученный пар дополнительно перегревается и достигает температуры 435 ºС при давлении 3.43 МПа. Это необходимо для того, чтобы добиться максимального КПД работы всей системы;
    • по трубопроводам рабочее тело доставляется к турбине, где равномерно распределяется по соплам с помощью специальных агрегатов;
    • сопла подают острый пар на изогнутые лопатки, закрепленные на валу, и заставляет его вращаться. Таким образом, кинетическая энергия расширяющегося пара переходит в механическое движение, это и есть принцип действия паровой турбины;
    • вал генератора, представляющего собой «электродвигатель наоборот», вращается ротором турбины, в результате чего вырабатывается электроэнергия;
    • отработанный пар попадает в конденсатор, где от соприкосновения с охлажденной водой в теплообменнике переходит в жидкое состояние и насосом снова подается в котел на прогрев.

    Примечание. В лучшем случае КПД паровой турбины достигает 60%, а всей системы – не более 47%. Значительная часть энергии топлива уходит с теплопотерями и расходуется на преодоления силы трения при вращении валов.

    Ниже на функциональной схеме показан принцип работы паровой турбины совместно с котельной установкой, электрическим генератором и прочими элементами системы:

    Чтобы не допускать снижения эффективности работы, на валу ротора располагается максимальное расчетное число лопаток. При этом между ними и корпусом статора обеспечивается наименьший зазор посредством специальных уплотнений. Простыми словами, чтобы пар «не крутился вхолостую» внутри корпуса, все зазоры минимизируются. Лопатка сконструирована таким образом, чтобы расширение пара продолжалось не только на выходе из сопла, но и в ее углублении. Как это происходит, отражает рабочая схема паровой турбины:

    Следует отметить, что рабочее тело, чье давление после попадания на лопатки снижается, после рабочего цикла в первом блоке не сразу попадает в конденсатор. Ведь оно еще располагает достаточным запасом тепловой энергии, а потому по трубопроводам пар отправляется во второй блок низкого давления, где снова воздействует на вал посредством лопаток другой конструкции. Как показано на рисунке, устройство паровой турбины может предусматривать несколько таких блоков:

    1 – подача перегретого пара; 2 – рабочее пространство блока; 3 – ротор с лопатками; 4 – вал; 5 – выход отработанного пара в конденсатор.

    Для справки. Скорость вращения ротора генератора может достигать 30 000 об/мин, а мощность паровой турбины – до 1500 МВт.

    Как сделать паровую турбину в домашних условиях?

    Множество интернет-ресурсов публикует алгоритм, согласно которому в домашних условиях и с применением небольшого количества инструментов изготавливается мини паровая турбина из консервной банки. Помимо самой банки понадобится алюминиевая проволока, небольшой кусочек жести для вырезания полоски и крыльчатки, а также элементы крепежа.

    В крышке банки делают 2 отверстия и впаивают в одно кусочек трубки. Из куска жести вырезают крыльчатку турбины, прикрепляют ее к полосе, согнутой в виде буквы П. Затем полосу прикручивают ко второму отверстию, расположив крыльчатку таким образом, чтобы лопасти находились напротив трубки. Все технологические отверстия, сделанные во время работы, тоже запаивают. Изделие нужно установить на подставку из проволоки, заполнить водой из шприца, а снизу разжечь сухое горючее. Импровизированный ротор паровой турбины начнет вращаться от струи пара, вырывающегося из трубки.

    Понятно, что такая конструкция может служить лишь прототипом, игрушкой, поскольку данная паровая турбина, сделанная своими руками, не может использоваться с какой-то целью. Слишком мала мощность, а о каком-то КПД и речи не идет. Разве что можно показывать на ее примере принцип действия теплового двигателя.

    Мини-генератор электроэнергии можно реально изготовить из старого металлического чайника. Для этого, кроме самого чайника, потребуется медная или нержавеющая трубка с тонкими стенками, кулер от компьютера и небольшой кусочек листового алюминия. Из последнего вырезается круглая крыльчатка с лопатками, из которой будет сделана паровая турбина малой мощности.

    С кулера снимается электродвигатель и устанавливается на одной оси с крыльчаткой. Получившееся устройство монтируется в круглом корпусе из алюминия, по размерам он должен подойти вместо крышки чайника. В днище последнего делается отверстие, куда впаивается трубка, а снаружи из нее выполняется змеевик. Как видите, конструкция паровой турбины очень близка к реальности, поскольку змеевик играет роль пароперегревателя. Второй конец трубки, как нетрудно догадаться, подводится к импровизированным лопаткам крыльчатки.

    Примечание. Самая сложная и трудоемкая часть устройства – это как раз змеевик. Изготовить его из медной трубки легче, чем из нержавейки, но она долго не прослужит. От контакта с открытым огнем медный перегреватель быстро прогорит, поэтому лучше сделать его своими руками из нержавеющей трубки.

    Применение паровой турбины

    Налив в чайник воды и поставив его на включенный газ, можно убедиться, что при закипании энергии выходящего из трубки пара достаточно, чтобы на выходе электродвигателя появилась ЭДС. Для этого к нему стоит подключить светодиодный фонарик. Помимо питания для электрических лампочек, возможно и другое применение паровой турбины, например, для зарядки аккумулятора сотового телефона.

    В условиях квартиры или частного дома подобная мини-электростанция может показаться простой игрушкой. А вот оказавшись в походе и взяв с собой турбированный чайник с электрогенератором, вы сможете оценить по достоинству его функциональность. Возможно, в процессе вам удастся найти еще какое-нибудь назначение турбины. Больше информации об изготовлении походного генератора из чайника можно узнать, посмотрев видео:

    Заключение

    К сожалению, конструктивно паровые машины достаточно сложны и сделать дома турбину, чья мощность достигала хотя бы 500 Вт, весьма затруднительно. Если стремиться к тому, чтоб соблюдалась схема работы турбины, то затраты на комплектующие и потраченное время будут неоправданными, КПД самодельной установки не превысит 20%. Пожалуй, проще купить готовый дизель-генератор.

    Источник:
    http://cotlix.com/kak-sdelat-parovuyu-turbinu