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
Контрабандисты оккупировали Восточную Африку: зачем черных муравьев тайно вывозят в Китай и Европу?
Эксперты предупреждают: такой вывоз в итоге закончится непоправимой экологической катастрофой...
В мире заканчивается речной песок: чем это грозит человечеству?
Ученые говорят, что это самая не замечаемая, а оттого опасная проблема, которая уже касается миллионов людей...
К 2060 году половина плотин в мире выйдет из строя: США — главные в черном списке
Эксперты говорят: если не принять меры, часть Соединенных Штатов может полностью опустеть...
В России снова захотели строить железную дорогу в Индию: почему не удались прошлые попытки?
Эксперты говорят: дерзкий проект мог бы принести российской казне миллиардные прибыли...
За рамками науки: дети, которые помнят свои прошлые жизни
Ученые говорят, что феномена реинкарнации нет, но факты утверждают обратное...
Кольца на деревьях раскрыли тайну гибели последней империи кочевников в Евразии
Поразительно, но падение Джунгарского ханства началось за тысячи километров от Азии, в Северной Атлантике...
Самый наглый археологический фейк в истории: итальянец 20 лет показывал туристам фальшивый амфитеатр Цезаря
Судебный процесс длилось почти десятилетие, но даже сейчас эта история очень далека от завершения...
Тайна огней Марфы, 150 лет не дававшая покоя ученым, похоже, разгадана
Болотный газ? Огни святого Эльма? НЛО? Ответ оказался намного проще и сложнее одновременно...
Немецкий ученый был главным в секретной ракетной программе: однажды он вышел из кабинета и исчез навсегда
Как операция «Дамоклов меч» пресекла главную военную операцию целого государства...
«Сувенир» от неандертальцев: секреты этих мутаций не разгаданы до конца
Они живут в ДНК 47 000 лет, но почему их совсем нет у африканцев, зато много у жителей Южной Азии...
Авокадо ежедневно меняет пол, и исследователи, наконец, выяснили, как именно
Почему селекционеры и ботаники ждали этого открытия более 100 лет?...
Этим книгам осталось жить считаные дни: кто охотится на очень редкие экземпляры, а затем уничтожает их?
Эксперты бьют тревогу: это, пожалуй, самый циничный поворот в истории книгопечатания...