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
Что случится с Сибирью к 2080 году: прогноз красноярских ученых и эксперта NASA
Арбузы вместо мерзлоты, большая ложка дегтя и открытый финал — в одном из самых обстоятельных исследований о будущем России...
Радиационная «бомба замедленного действия» обнаружена в Чернобыле: и они до сих пор готова «взрываться»
Новые опыты покажут, каким будет зона отчуждения для следующих поколений...
Почти детективная история: в Ленобласти обнаружен самый большой клад серебра за всю историю
Среди находок две уникальные монеты, которых всего четыре в мире, включая, а также языческие вороны Одина… среди православных крестов...
Раскрыта 217-летняя тайна: искусственный интеллект взломал зашифрованное письмо Наполеона
Нейросети последних лет — это реальный прорыв: только за несколько недель было вскрыто более 30 безнадежных шифров...
Главный поджигатель в истории Австралии: почему ученые обвиняют капитана Джеймса Кука в постоянных мегапожарах на Зеленом континенте?
Воскрешение традиции, которую сломали британские колонизаторы, поможет «потушить» Пылающую Австралию...
Тайна Мертвого моря: что «кипятит» водоем изнутри, рассказали ученые
Оказалось, что в кристалликах соли скрыта история прошедших эпох...
Искусственный интеллект «ненавидит»… белых мужчин: новое исследование еще раз подтвердило западный тренд
Появление нейросетей значительно ухудшило положение одной из групп белого населения в Америке и Европе...
100-летняя страшная история с черепами у древнеегипетских гробниц наконец-то прояснилась
Неожиданно оказалось, что человеческие жертвоприношения 5000 лет назад совершались совсем не так, как описано в древних табличках...
Аура цвета индиго: как появился этот феномен и кем в итоге стали уникальные дети
Их называли будущим человечества, но чуда не случилось. Разбираемся, почему так произошло...
Секрет марсианского «невозможного» облака-призрака наконец-то разгадан
Как оказалось, на Красной планете работает физика, которая на Земле считалась чистой теорией...
Таинственные траншеи в Австралии помогут открыть скрытые пещеры на Марсе
Равнина, которая 14 миллионов лет без воды, подсказала ученым, как расшифровывать фотографии с Красной планеты...
Шуховскую башню в Москве начали разбирать: почему правнук великого русского инженера против такой «реконструкции»?
Где главный промах московских властей и чем восстановление отличается реконструкции?...