В Китае испытали самый мощный двигатель Стирлинга, он выдал 102 кВт мощности
Двигатель Стирлинга — тепловой двигатель, который работает на основе циклического сжатия и расширения газа, обычно воздуха. Он отличается от других типов тепловых двигателей тем, что тепло подводится к рабочему телу извне, а не в результате сгорания топлива внутри цилиндра. Это делает двигатель Стирлинга более экологичным, эффективным и надежным, чем традиционные двигатели внутреннего сгорания.
Двигатель был изобретен в 1816 году шотландским священником и изобретателем Робертом Стирлингом. Он хотел создать безопасную альтернативу паровым машинам, которые часто взрывались из-за перегрева. Однако двигатель Стирлинга не получил широкого распространения из-за низкой мощности, сложности конструкции и высокой стоимости. Только в середине XX века двигатель Стирлинга стал привлекать внимание ученых и инженеров, которые искали новые источники энергии для космических, подводных и других специальных приложений.
В настоящее время двигатель Стирлинга используется в различных областях, таких как солнечная энергетика, тепловые насосы, холодильники, генераторы, автомобили и даже игрушки. Однако одним из основных недостатков двигателя Стирлинга является его низкая мощность по сравнению с другими типами двигателей. Самый мощный двигатель Стирлинга до недавнего времени имел мощность около 25 кВт и был разработан в 1986 году американской компанией Sunpower для НАСА.
Но в октябре 2023 года китайские ученые и инженеры объявили о создании самого мощного в мире двигателя Стирлинга, который выдал революционную мощность в 102 кВт при температуре источника тепла 530°C. Это в четыре раза больше, чем предыдущий рекорд.
Двигатель Стирлинга может иметь различные конфигурации, в зависимости от расположения поршней и цилиндров. Самые распространённые типы двигателей Стирлинга — это α-, β- и γ-конфигурации. В α-конфигурации два поршня расположены в разных цилиндрах и соединены между собой трубкой с регенератором. В β-конфигурации поршни расположены в одном цилиндре, но с разной фазой движения. В γ-конфигурации поршни расположены в разных цилиндрах, но один из них связан с другим через кривошипно-шатунный механизм.
Двигатель, созданный китайцами, относится к типу термоакустического генератора Стирлинга (TAGS), который использует звуковые волны для передачи тепла и энергии между горячим и холодным источниками. Термоакустический генератор имеет простую и компактную конструкцию, не требует подвижных деталей и может работать с различными видами топлива, включая солнечное излучение, биомассу, газ и даже ядерный распад.
Двигатель, разработанный китайской корпорацией по судостроению (CSSC), имеет длину 2 м и максимальный диаметр 0,63 м. Он состоит из двух цилиндров, соединенных трубкой, в которой находится рабочий газ — гелий. В одном цилиндре расположен горячий теплообменник, который нагревает газ до высокой температуры, в другом — холодный теплообменник, который охлаждает газ до низкой температуры. В результате возникает звуковая волна, которая колеблется между двумя цилиндрами и создает давление на газ. Это давление приводит в движение линейный генератор, который преобразует механическую энергию в электрическую.
Прототип двигателя был успешно испытан в лаборатории CSSC в Шанхае. Он показал высокую эффективность, низкий уровень шума и вибрации, а также долговечность. Китайские специалисты планируют использовать этот двигатель для различных целей, в том числе для судов, подводных аппаратов, солнечных электростанций и автономных источников энергии.
Двигатель был изобретен в 1816 году шотландским священником и изобретателем Робертом Стирлингом. Он хотел создать безопасную альтернативу паровым машинам, которые часто взрывались из-за перегрева. Однако двигатель Стирлинга не получил широкого распространения из-за низкой мощности, сложности конструкции и высокой стоимости. Только в середине XX века двигатель Стирлинга стал привлекать внимание ученых и инженеров, которые искали новые источники энергии для космических, подводных и других специальных приложений.
В настоящее время двигатель Стирлинга используется в различных областях, таких как солнечная энергетика, тепловые насосы, холодильники, генераторы, автомобили и даже игрушки. Однако одним из основных недостатков двигателя Стирлинга является его низкая мощность по сравнению с другими типами двигателей. Самый мощный двигатель Стирлинга до недавнего времени имел мощность около 25 кВт и был разработан в 1986 году американской компанией Sunpower для НАСА.
Но в октябре 2023 года китайские ученые и инженеры объявили о создании самого мощного в мире двигателя Стирлинга, который выдал революционную мощность в 102 кВт при температуре источника тепла 530°C. Это в четыре раза больше, чем предыдущий рекорд.
Двигатель Стирлинга может иметь различные конфигурации, в зависимости от расположения поршней и цилиндров. Самые распространённые типы двигателей Стирлинга — это α-, β- и γ-конфигурации. В α-конфигурации два поршня расположены в разных цилиндрах и соединены между собой трубкой с регенератором. В β-конфигурации поршни расположены в одном цилиндре, но с разной фазой движения. В γ-конфигурации поршни расположены в разных цилиндрах, но один из них связан с другим через кривошипно-шатунный механизм.
Двигатель, созданный китайцами, относится к типу термоакустического генератора Стирлинга (TAGS), который использует звуковые волны для передачи тепла и энергии между горячим и холодным источниками. Термоакустический генератор имеет простую и компактную конструкцию, не требует подвижных деталей и может работать с различными видами топлива, включая солнечное излучение, биомассу, газ и даже ядерный распад.
Двигатель, разработанный китайской корпорацией по судостроению (CSSC), имеет длину 2 м и максимальный диаметр 0,63 м. Он состоит из двух цилиндров, соединенных трубкой, в которой находится рабочий газ — гелий. В одном цилиндре расположен горячий теплообменник, который нагревает газ до высокой температуры, в другом — холодный теплообменник, который охлаждает газ до низкой температуры. В результате возникает звуковая волна, которая колеблется между двумя цилиндрами и создает давление на газ. Это давление приводит в движение линейный генератор, который преобразует механическую энергию в электрическую.
Прототип двигателя был успешно испытан в лаборатории CSSC в Шанхае. Он показал высокую эффективность, низкий уровень шума и вибрации, а также долговечность. Китайские специалисты планируют использовать этот двигатель для различных целей, в том числе для судов, подводных аппаратов, солнечных электростанций и автономных источников энергии.
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Как на ладони: Обнаружен морской гигант, который виден из космоса
Мегакоралл у Соломоновых островов оказался самым крупным животным Земли....
Спасти планету сможет… африканский червь
В Кении найдено насекомое с удивительными способностями....
Забудьте всё, что вы знали о Луне
Новая теория предлагает в корне иное происхождение ночного светила....
Главная тайна Седьмой планеты разгадана через 38 лет
Уран оказался не таким уж странным, как думали ученые....
80 000 лет жизни: какие тайны скрывает самое древнее и большое существо на планете?
Залог невероятного долголетия и удивительного выживания обнаружили учёные....
Раскрыт секрет идеального женского тела?
Оказывается, дело вовсе не в соотношении талии и бедер....
«Орешник», «Бук» и «Тополь»: искусный нейминг от российских военных конструкторов
Наука как сбить Запад с толку....
Янтарь из недр Антарктиды раскрыл тайны тропических лесов
Застывшая смола возрастом 90 млн лет как часть исчезнувшей экосистемы....
Саблезубый котёнок томился во льдах Якутии 35 тысяч лет
Благодаря находке стало известно, что сородичи пушистика обитали в столь холодных местах....
Ученая вылечила свой рак вирусами собственного производства
Если человек хочет жить — медицина бессильна....
Носи умные очки или увольняйся!
Amazon планирует заставить всех курьеров носить этот электронный прибор....
Разгадано учеными: почему города разрушают сердце и разум
Причины, которые нашли исследователи, вас удивят....
Почти бессмертные существа помогут человечеству покорить глубокий космос
Ученым, наконец, удалось «взломать» код поразительной живучести тихоходок....
Турбулентность отменяется! А пилоты-люди вообще будут не нужны
Искусственный интеллект может в корне изменить авиацию....
Надеялись на Беса: древние египтянки при беременности хлебали галлюциногенные смеси
Думали, что божок с двусмысленным для нас именем убережёт....
Чудо в перьях: Робот-голубь «упорхнёт» от радиолокации
Изобретение грозит новой гонкой вооружений....