Stirlingův termodynamický cyklus

THE STIRLING THERMODYNAMIC CYCLE

dissertation

Czech

Pořdkládaná práce se zabývá studií a analýzou vlastností Stirlingova termodynamic kého cyklu. Tedy cyklu, který se skládá ze dvou izochor a dvou izoterm. Je zde popsán princip funkce Stirlingova motoru, funkce všech jeho částí, konstrukční varianty uspořádání pístu a pracovní režimy, ve kterých je motor chopen pracovat. V dalčí eásti práce je provedena analýza konstrukeních parametrů Stirlingova motoru. Součástí analýzy je měření momentových a výkonových charakteristik, p - V digramu a výstupní práce cyklu motoru pro ruzné pořkony motoru. V páté kapitole je vytvořen matematický model Stirlingova motoru za pomocí Schmidtovi teorie. Matematický popis je následně aplikován na model motoru. Na základě praktických měření a teoretických výpočtů jsou v práci provedeny návrhy úprav konstrukce, jejich realizace a ověření. Zvláštní kapitola poedkládané práce je věnována návrhu nové lamely regeneračního výminíku motoru. Na základě výpočtového algoritmu a provedených simulací byla navrhnuta optimální konstrukce a geometrické rozměry lamely. V závěru práce je proveden návrh obvodu kogeneraení jednoty se Stirlingovým motorem a posouzeny výhody takového zařízení. Výsledkem práce je souhrnná teoretická i praktická analýza funkčního Stirlingova motoru, která v takovém rozsahu nebyla dosud nikde publikována. Praktickým výstupem je návrh lamely regenerátoru.

My doctoral thesis deals with study and analyse of Stirling thermodynamical cycle. Cycle that is composed of two isochoras and two isotherms. I describe functional principle of Stirling engine and all its parts, constructional variations of pistons system and possible engine working modes. Next chapter contains analyse of engine constructional parameters. Measuring of torque and load characteristics, p - V schemes and output work for various engine inputs is part of this analyse. There is composed mathematical engine characterization by means of Schmidt theory in chapter five. Mathematical characterization is consequently applied to engine model. Theoretical analysis and practical measurement were base for concepts, realization and verification of constructional correction. One part of my thesis is attended to design of new lamella for regenerative exchanger. For optimal lamella constructional proportions were used computational algorithm and simulations. There is concept of cogeneration unit with Stirling engine and its benefits check in last chapter. General theoretical and practical analyse of workable Stirling engine is result of my thesis. Analyse in this extent was not nowhere publishing yet. Design of regenerative exchanger lamella is then practical input of my thesis.

Stirlinguv motor, motor, teplo, nekonvenení, alternativní, regenerátor, solární, energie.

Stirling engine, engine, heat, unconventional, alternative, regenerator, solar, energy.

MACHÁČEK, J.

20. 11. 2009

Brno

1

133

133