斯特林发动机模型图纸
α型太阳能斯特林发动机模型设计
科技 因向导
２ ０ １ ４ 年０ ３ 期
型太阳能斯特林发动机模型设计
阳 涛 张 应 曾 杰 ｆ 重庆大学 中国 重 庆 ４ ０ ０ ０ ４ ４ ）
【 摘 要】 随 着能源和环境 问题 的 日益严 峻， 太阳能等可再 生能源越来越 受到人 们的关注。 斯特林发动机 作为外燃机具有的燃料 多样化 、 效
【 关键词 】 型斯特林发 动机 ： 施 密特模 型 【 Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ］ Ｗｉ ｔ ｈ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍ ｅ ｎ ｔ ｌ ａ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｓ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｓ ｅ ｉ ｒ ｏ ｕ ｓ ｌ ｙ ｉ ｎ ｒ ｅ ｃ ｅ ｎ ｔ ｙ ｅ ａ ｒ ｓ ， ｒ ｅ ｎ ｅ ｗ ａ ｂ ｌ ｅ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ Ｓ ｕ ｃ ｈ ａ ｓ ｓ ｏ ｌ ａ ｒ ｅ ｎ ｅ ｒ ｙ ｇ ｒ ｅ ｃ ｅ ｉ ｖ ｅ ｄ ｍ ｏ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ
【 Ｋ ｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ 】 Ｓ ｔ ｉ ｒ ｌ ｉ ｎ ｇ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ； Ｓ ｃ ｈ ｍ ｉ ｄ ｔ ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ
Hale Waihona Puke ０ ． 引言 随着社会 的不断发展 ． 化石燃料 的消耗量 １ ３ 益增大 ． 传统燃料 的 内燃 机将面临严重的能源危机 ． 而积极解决这个 问题的有效途径之一 是 开发一种可 以使用各种燃料 ． 如天然 气 ． 沼气 ． 生物质等 ． 或能利用 其 它清洁能源如太 阳能等 的动力装置 ． 斯特林发 动机则 是 目前可行 的 最 佳途径之一 斯 特林 发动机 （ ｓ ｔ ｎ ｇ ｅ ｎ ｎ ｅ ） 是一种 封闭式外燃机 ， 具有燃料 来源广 ， 热效率高 ， 排气污染少 ． 噪音低 ， 运转 特性 好 ． 结构简 单． 维修 方便 等优点 研究斯特林发动机对于促进社会 能源的综合利 用、 改善 当前主要使 用石油 的状况并减 少环境污染 ． 创造 资源节约型 社会 ， 从 而促 进经济的可持续发展和社会进步 ． 具有重要意义 斯特林 引擎是利用气缸内被密封的工作流体 （ 氦． 氢等 ） 从外部加 热 和冷却使其产 生压力变化输出得到动能输 出的外燃机 ． 它理想的热 力循环称作斯特林循 环（ Ｓ Ｚ 称概括性卡诺循环 ） 因此 同温度下其理论 效率最高 ． 更 吸引人 的是它有两个明显优于 内燃机 的特点 是能利用各 种能源 ． 无论 是常用 的液体燃料 ． 还是气体燃 料或 固体燃料 ， 甚至太 阳能 、 化学反应 能 ． 只要 是能产生一 定温度 的热 量 ， 斯特林发动机就 可以工作 二是振动噪音低 、 排放 污染小 ． 具 有 良好 的环境特性 斯特林发动 机是…种利用燃料 的热 能来工作 的动力机 ． 因为燃料在缸外燃 烧所以 也 叫外燃机
斯特林发动机模型制作大全
制作热声效应斯特林引擎十九世纪的吹玻璃工人，偶尔会听到被加热的玻璃管自然发出神秘的单音，这令人费解的声音其实是热机的另一种输出形式。
一般的引擎以转动的形式输出能量;声音也具有能量，只不过以空气作为传递的媒介。
热声效应的原理空气振动形成声音，声音发生时，为方便讨论，将传播声音的空气分成无数小块空气，应用牛顿力学来分析空气振动的情形，会得到声音的波动方程式，此方程式的解显示：声音传播时，各个小块空气都会发生膨胀收缩和位移。
如果小块空气被压缩后，再被加热膨胀，对周围空气作较大的正功;之后这小块空气又先被冷却，再被压缩，作较小的负功 (周围空气对这小块空气作较小的功) 。
虽然这小块空气并非对活塞或涡轮作功，而是对周围空气作功，事实上也完成了工作流体加热后膨胀，冷却后被压缩的热机循环，把热能转换成声音振动的能量，增加声音的强度，此即所谓“热声效应”。
凡是利用工作流体在冷、热区间移动，执行压缩的工作流体经加热而膨胀作正功，膨胀后先冷却再压缩作负功的热机循环，这样的机构都被归类为斯特林引擎。
利用热声效应把热能转换成机械能的装置，也就称为热声效应斯特林引擎(thermoacoustics stirling heat engine) ，热声效应斯特林引擎大致可分为驻波(standing wave)和行波(traveling wave)两种。
驻波型斯特林引擎的作功原理驻波型斯特林引擎，基本上是一端闭口，一端开口的管状共振腔，在共振腔内近闭口端装有热片堆(stack)，热片堆中有许多平行共振腔轴向的密集穿孔。
热片堆在靠近闭端温度较高，另一端温度较低，于是延共振腔轴向的温度梯度(temperature gradient)相当大。
当驻波发生时，热堆片穿孔中的各小块空气(工作流体)向闭口端位移，而被压缩，同时移向热片堆较高温处，该小块空气在热穿透深度(thermal penetration depth)以内的部分，会被热片堆加热，使得温度升高，随即膨胀对周围空气做较大的正功，驻波的能量于是加大，小块空气也随着膨胀，同时移至热片堆的冷端，当能量增加的驻波再度压缩这小块空气时，此小块空气已先被较低温的热片堆冷却，只消耗较少的声波能量即可被压缩。
Stirling Engine Plans 斯特林发动机模型简易图纸
\」回3132'
斗护/泣T
回::J '
③
I
3 /3 2' To p 7M
E:>f MC 25i叫
⑩
FIZGIG
Shee 吃
12
Li gh 吃 weigh 吃
Pis 吃 on ，
'-'μ r ~ ~
@口
2
311 坦
>SSU E' 0 (B E'-t oJ
C C>n俨。d
M龟 w e e n
c e ntr e ~
Sheet 7
Cylinde 俨&
豆二
Pis 吃 on
@口
(8" 变 α 〉
37/6 ~
"♂
E
Lodite ω〉唁
( tetedr T
~-- Approx
See de~ωled no 飞 E for fit协 9 p'" 毛~ to cy们 nder
@
一一γ
→忖←
U~
'"
也旬'
白
S .,..,. Sh ee t II for
"' r . QOk . d
"" hol. . T Ip of 1/驴
， .啊<co肝脏 l
《 ?①
},
,-,
E
g
E:>， ~c …
FIZGIG
Issue 0
4
Sheet 2b (Be 吃 Q)
1110' or 2MN bedplQte 0 口
S ~ ve 俨 5old~r
3/1豆
6kw斯特林发电机设计及方案
6KW斯特林发电机设计方案1. 斯特林发动机技术现状斯特林发动机始于1816年。
其后的若干年内，斯特林发动机的开发都没有实质进展。
直到上世纪30年代，具有实用价值的现代斯特林发动机才问世。
但结构复杂、体积庞大、密封困难等缺陷严重阻碍了其应用推广。
只用于潜艇等特殊领域！瑞典考库姆公司在该技术领域居领先地位。
装备世界海军的斯特林发动机都是采用该公司的技术方案。
美国STM公司选择斜盘输出的技术路线，也成功开发出斯特林发动机。
应用范围仍然有限。
自从上世纪三十年代荷兰菲利蒲斯发明现代斯特林发动机以来，通用汽车公司、福特公司、瑞典斯特林联合公司和德MAN公司分别于六十年代、七十年代购买此项专利。
在轿车和公共汽车上进行了大量试验，都因经济原因无法推广。
但是，斯特林发动机的发展潜力一直受到高度重视。
早在1974年，美国人R.W.Richardson分析比较了各类发动机的优缺点后的预言：斯特林发动机是很有前途的发动机！斯特林发动机的发展期待着结构的重大突破！2007年12月19日，结构更合理的斯特林可逆热机申报中国发明专利，2011年6月15日获中国发明专利（专利号200710050949.2）。
清除了阻碍斯特林发动机推广应用的所有障碍，使斯特林热机全面取代内燃机可以成为现实。
2011年1月31日申请中国发明专利的一种斯特林热机工况控制器（申请号201110035499.6）为斯特林发动机提供了可靠的控制系统。
《新型斯特林发动机设计理论研究》一文针对斯特林可逆热机的结构，采用施密特分析法，建立了相应设计理论模型，推导出了准确进行理论计算的功率计算公式；提出了停机角、运转角等技术新概念；从输出功和停机角、运转角差值的正负，确定斯特林可逆热机是用于发动机或制冷机，从理论上阐明了斯特林可逆热机的可逆性。
《斯特林发动机极限压力与平均温度关系探析》解决了施密特分析法理论计算必须的平均温度理论计算难题。
在这种技术条件下，相同功率的斯特林发动机比内燃机体积小，零件减少40%以上。
6KW斯特林发电机设计方案
6KW斯特林发电机设计方案1. 斯特林发动机技术现状斯特林发动机始于1816年。
其后的若干年内，斯特林发动机的开发都没有实质进展。
直到上世纪30年代，具有实用价值的现代斯特林发动机才问世。
但结构复杂、体积庞大、密封困难等缺陷严重阻碍了其应用推广。
只用于潜艇等特殊领域！瑞典考库姆公司在该技术领域居领先地位。
装备世界海军的斯特林发动机都是采用该公司的技术方案。
美国STM公司选择斜盘输出的技术路线，也成功开发出斯特林发动机。
应用范围仍然有限。
自从上世纪三十年代荷兰菲利蒲斯发明现代斯特林发动机以来，通用汽车公司、福特公司、瑞典斯特林联合公司和德MAN公司分别于六十年代、七十年代购买此项专利。
在轿车和公共汽车上进行了大量试验，都因经济原因无法推广。
但是，斯特林发动机的发展潜力一直受到高度重视。
早在1974年，美国人R.W.Richardson分析比较了各类发动机的优缺点后的预言：斯特林发动机是很有前途的发动机！斯特林发动机的发展期待着结构的重大突破！2007年12月19日，结构更合理的斯特林可逆热机申报中国发明专利，2011年6月15日获中国发明专利（专利号200710050949.2）。
清除了阻碍斯特林发动机推广应用的所有障碍，使斯特林热机全面取代内燃机可以成为现实。
2011年1月31日申请中国发明专利的一种斯特林热机工况控制器（申请号201110035499.6）为斯特林发动机提供了可靠的控制系统。
《新型斯特林发动机设计理论研究》一文针对斯特林可逆热机的结构，采用施密特分析法，建立了相应设计理论模型，推导出了准确进行理论计算的功率计算公式；提出了停机角、运转角等技术新概念；从输出功和停机角、运转角差值的正负，确定斯特林可逆热机是用于发动机或制冷机，从理论上阐明了斯特林可逆热机的可逆性。
《斯特林发动机极限压力与平均温度关系探析》解决了施密特分析法理论计算必须的平均温度理论计算难题。
在这种技术条件下，相同功率的斯特林发动机比内燃机体积小，零件减少40%以上。
斯特林发动机模型制作大全
制作热声效应斯特林引擎十九世纪的吹玻璃工人，偶尔会听到被加热的玻璃管自然发出神秘的单音，这令人费解的声音其实是热机的另一种输出形式。
一般的引擎以转动的形式输出能量;声音也具有能量，只不过以空气作为传递的媒介。
热声效应的原理空气振动形成声音，声音发生时，为方便讨论，将传播声音的空气分成无数小块空气，应用牛顿力学来分析空气振动的情形，会得到声音的波动方程式，此方程式的解显示：声音传播时，各个小块空气都会发生膨胀收缩和位移。
如果小块空气被压缩后，再被加热膨胀，对周围空气作较大的正功;之后这小块空气又先被冷却，再被压缩，作较小的负功 (周围空气对这小块空气作较小的功) 。
虽然这小块空气并非对活塞或涡轮作功，而是对周围空气作功，事实上也完成了工作流体加热后膨胀，冷却后被压缩的热机循环，把热能转换成声音振动的能量，增加声音的强度，此即所谓“热声效应”。
凡是利用工作流体在冷、热区间移动，执行压缩的工作流体经加热而膨胀作正功，膨胀后先冷却再压缩作负功的热机循环，这样的机构都被归类为斯特林引擎。
利用热声效应把热能转换成机械能的装置，也就称为热声效应斯特林引擎(thermoacoustics stirling heat engine) ，热声效应斯特林引擎大致可分为驻波(standing wave)和行波(traveling wave)两种。
驻波型斯特林引擎的作功原理驻波型斯特林引擎，基本上是一端闭口，一端开口的管状共振腔，在共振腔内近闭口端装有热片堆(stack)，热片堆中有许多平行共振腔轴向的密集穿孔。
热片堆在靠近闭端温度较高，另一端温度较低，于是延共振腔轴向的温度梯度(temperature gradient)相当大。
当驻波发生时，热堆片穿孔中的各小块空气(工作流体)向闭口端位移，而被压缩，同时移向热片堆较高温处，该小块空气在热穿透深度(thermal penetration depth)以内的部分，会被热片堆加热，使得温度升高，随即膨胀对周围空气做较大的正功，驻波的能量于是加大，小块空气也随着膨胀，同时移至热片堆的冷端，当能量增加的驻波再度压缩这小块空气时，此小块空气已先被较低温的热片堆冷却，只消耗较少的声波能量即可被压缩。
自制斯特林发动机制作教程及斯特林发动机原理、图纸
自制斯特林发动机制作教程及斯特林发动机原理、图纸一杯咖啡不能化身为一杯汽油，但是它一样可以用来驱动一个发动机，只不过这个发动机有点特别，是用硬纸板做成的小型发动机，当然也不是全部用硬纸板做成，还包括黄金冲件，激光切割的铝片，低摩擦的塑料轴承以及弹性钢丝。
来自德国一家叫作Astromedia，以硬纸板小发明和小玩意为主的公司。
这个能在一杯热咖啡上就能转起来的发动机，正是斯特林发动机（Stirling engine），由于能源，环境和可持续发展等人类问题的影响，人们开始热衷发展斯特林发动机，由Robert Stirling（罗伯特斯特林）在1816年发明的外燃发动机。
前不久我们网络文摘收过一篇文章，讲著名的发明家Dean Kamen（Segway的发明者）也在挪威成立一个公司，投身于他的下一个大项目，就是使用斯特林发动机的交通工具的计划。
斯特林发动机是活塞式热气发动机，在外部加热密封气室，里面的气体（氢气或氦气）膨胀推动活塞做功，膨胀后的气体在冷气室冷却，然后进入下一个流程。
同样只要有一定值的温度差存在，都可以形成斯特林发动机，比如上面这个咖啡杯上的斯特林发动机，如果下面是冰块，它也能转起来，而且比里面是热咖啡（或热水）还要持久，一个小时左右。
斯特林发动机可以使用多种的燃料，各种可燃气体估计是最佳材料，Dean Kamen还用牛粪来作过燃料。
而且排气洁净，还有一个优势相对于内燃机来说，因为没有气体爆炸，所以大大降低了噪音污染。
这个“玩意”是不是设计也没什么值得讨论的，以前人们总是很难分辨设计师或者发明家，但现在来说好像足够分明了，设计师是明星，艺术家……，而在国内发明家基本都是农民。
如果你既是设计师，又是发明家，那么肯定会得到更多人的敬佩(人人喜欢hardcore)，如果你还有商业头脑，那你就是下一个Dyson了。
虽然说学科细分很难让普通人精通几般武艺，但这不是100%的，因为一方面设计本来就是知识面广泛的学科，有深入钻研的机会，另外还有想成为非普通人的普通人呢。
斯特林发动机图纸
斯特林发动机图纸AKI_2.GIF (13.83 KB, 下载次数: 13) 2012-7-5 04:57 上传点击文件名下载附件斯特林发动机图纸AKI_3.GIF (12.04 KB, 下载次数: 10) 2012-7-5 04:57 上传点击文件名下载附件斯特林发动机图纸分享0 收藏0回复使用道具 举报提升卡 置顶卡沉默卡 喧嚣卡 变色卡 显身卡hopehope 当前离线2#发表于 2012-7-5 04:57:59 |只看该作者在线时间18 小时威望534金钱最后登录2012-7-5注册时间2010-8-4帖子286精华积分1218UID32537IP卡狗仔卡65主题好友1218积分金牌会员金牌会员, 积分1218, 距离下一级还需1782 积分发消息2012-7-5 04:57 上传下载附件(17.24 KB)斯特林发动机图纸AKI_5.GIF (13.12 KB, 下载次数: 5)2012-7-5 04:57 上传点击文件名下载附件斯特林发动机图纸AKI_6.GIF (12.49 KB, 下载次数: 5)2012-7-5 04:57 上传点击文件名下载附件hopehope 当前离线3#发表于 2012-7-5 04:58:26 |只看该作者在线时间18 小时威望534金钱最后登录2012-7-5注册时间2010-8-4帖子286精华积分1218UID32537IP卡狗仔卡65主题好友1218积分金牌会员金牌会员, 积分1218,距离下一级还需1782积分发消息2012-7-5 04:58 上传下载附件(9.79 KB)斯特林发动机图纸AKI_8.GIF (12.01 KB, 下载次数: 5)2012-7-5 04:58 上传点击文件名下载附件斯特林发动机图纸AKI_9.GIF (16.42 KB, 下载次数: 7)2012-7-5 04:58 上传点击文件名下载附件-hopehope 当前离线在线时间18 小时威望534金钱最后登录2012-7-5注册时间2010-8-4帖子286精华积分1218UID32537IP卡狗仔卡65主题好友1218积分金牌会员金牌会员, 积分1218,距离下一级还需1782积分发消息4#发表于2012-7-5 05:00:43 |只看该作者第二款斯特林发动机图纸Let's Build a Can Stirling EngineThe Can Stirling engine can rotate using a candle as the heat source.This engine is constructed with very simple materials. There are acan, a balloon, a wood board and others.2012-7-5 05:00 上传下载附件(42.93 KB)斯特林发动机图纸A Can Stirling Engine(This engine was proposed by Mr.Saburo Tsucchida.He is teacher of Kasukabe technical high scool.)Step 1 - Material Preparation and StructureTo make the Can Stirling engine you require these materials: woodboard 10mm thick; balsa wood 10mm thick; wire 1.5mm diameter;fishing thread; a balloon; square lumber 5mm square; twothumbtacks; a paper clip; clay; a 200ml steel can; cardboard; acandle; nails (or wood screws); and rubber bands.These tools are required: cutting pliers; scissors: a saw: wood glue:some quick-drying glue: and machine oil.This engine has a very simple structure as illustrated. It makes use ofwood frames, a wire crank shaft, a can cylinder, a rubber balloondiaphragam. You can get these materials easily. The wood piston isconnected to the crankshaft with fishing thread.下载附件(13.94 KB)斯特林发动机图纸View of a Can Stirling EngineStep 2 - Cut a Wood BoardAs illustrated in the following figure, you must make two side boards, two boards to fix to the can, and a bottom board, all of 10mm thickness.You must make the holes for the crank somewhat bigger to reducefriction.2012-7-5 05:00 上传下载附件(12.76 KB)斯特林发动机图纸回复hopehope 当前离线在线时间18 小时威望534金钱最后登录2012-7-5注册时间2010-8-4帖子286精华积分1218UID32537IP卡狗仔卡65主题好友1218积分金牌会员5#发表于2012-7-5 05:01:28 |只看该作者Cut a Wood BoardStep 3 - Make a Wood PistonFit the pieces of cut balsa together with wood glue. Attach a length offishing line to the center of the piston with quick-drying glue.CAUTION: The diameter of the can which I used is about 50mm. Theheight of the can is about 100mm. If you use an other-sized can thediameter and the height of the wood piston must be fitted to the can.Clearance should be 2 or 3mm.2012-7-5 05:01 上传下载附件(9.62 KB)Make a Wood PistonStep 4 - Make a DiaphragmYou will make a diaphragm using a rubber balloon. As shown in thefollowing figure, cut the balloon and reinforce it by pasting thecardboards. Make a hole in the center of the diaphgram and pass througha fishing thread. Be careful to make a close-fitting hole - not a big hole.金牌会员, 积分1218, 距离下一级还需1782 积分发消息2012-7-5 05:01 上传下载附件(11.53 KB)Make a DiaphgramStep 5 - Make Connecting Rods and a Crank ShaftAs illustrated in the following figure, make two connecting rods usinglumber that is 5 mm square. Make the holes for the crank shaftsomewhat bigger to reduce friction. Bend a wire of1.5 mm. diameter. Puton the connecting rods before bending the wire.2012-7-5 05:01 上传下载附件(12.37 KB)回复使用道具举报显身卡hopehope 当前离线在线时间18 小时威望534金钱最后登录2012-7-5注册时间2010-8-4帖子286精华积分1218UID32537IP卡狗仔卡65主题好友1218积分金牌会员金牌会员, 积分1218, 距离下一级还需1782 积分发消息6#发表于2012-7-5 05:02:13 |只看该作者Connecting Rods and Crank ShaftStep 6 - Construct a Diaphragm and Crank MechanismAs illustrated in the following figure, attach the diaphgram and theconnecting rods with two thumbtacks.2012-7-5 05:02 上传下载附件(9.63 KB)斯特林发动机图纸Construct a Diaphgram and Crank MechanismStep 7 - Construct the FrameYou will construct the wood frame (See the Step 2). When youconstruct the frame, you must make sure that the crank shaft canrotate with a very small friction loss.2012-7-5 05:02 上传下载附件(9.34 KB)斯特林发动机图纸hopehope 当前离线在线时间18 小时威望534金钱最后登录 7# 发表于 2012-7-5 05:02:40 |只看该作者 Construct a Wood Piston and Crank Mechanism Step 9 - Fit Up a Can Cut off the top face of a can and fix the can to the frame securely. Place the diaphram over the can with some rubber bands. Adjust a length of the fishing thread so the piston moves without touching the can. And for the final measure, put on a drop of machine oil in the hole of the diaphram. The Can Stirling Engine is completed.2012-7-5注册时间2010-8-4帖子286精华积分1218UID32537IP卡狗仔卡65主题好友1218积分金牌会员金牌会员, 积分1218,距离下一级还需1782积分发消息2012-7-5 05:02 上传下载附件(11.07 KB)斯特林发动机图纸Fit Up a CanStep 10 - Let's Try to MoveWhen the engine is completed, Please heat a bottom face of the cancylinder with a candol. When the face is fully heated, rotate the crankshaft with your hand. Does the engine start to move?There are two important points to move model Stirling engines. Oneis a perfect seal of the air in the engine. Another is low friction of themechanical parts. If your engine does not move, check these points.Does the air leak from the hole of the diaflam ? Does the woodpiston touch the cylinder?。
《斯特林发动机》课件
斯特林发动机的效率与性能
斯特林发动机的效率取决于热力学过程中的能量 转化效率。
性能参数包括功率、效率、尺寸和重量等，用于 评估斯特林发动机的性能优劣。
优化设计和材料选择可以提高斯特林发动机的效 率和性能，降低能耗和排放。
03
斯特林发动机的应用
斯特林发动机在交通领域的应用
交通工具动力系统
斯特林发动机可用作汽车、摩托车等交通工具的动力系统，提供持续的动力输 出。
斯特林发动机在其他领域的应用
航空航天领域
虽然斯特林发动机的功率密度相对较低，但它具有较高的可 靠性，使其在航空航天领域有一定应用，例如用于无人机的 动力系统。
制冷和空调系统
斯特林发动机在制冷和空调系统中用作驱动装置，通过驱动 压缩机制冷或加热空气。
04
斯特林发动机的挑战与前 景
斯特林发动机面临的技术挑战
3
随着技术的不断进步，斯特林发动机的应用领域 不断扩大，包括汽车、船舶、航天器等。
斯特林发动机的特点与优势
高效节能
斯特林发动机具有较高的热效率，能 够将大部分输入的热能转化为机械能 。
环境友好
斯特林发动机使用外部热源，不需要 燃烧燃料，因此不会产生有害气体排 放。
可靠性高
斯特林发动机结构简单，运转平稳， 维护成本低，使用寿命长。
热效率低
材料耐热性要求高
当前斯特林发动机的热效率相对较低，这 限制了其在某些应用领域的竞争力。
由于斯特林发动机工作温度较高，需要使 用耐高温的材料，这增加了制造成本和难 度。
密封技术难度大
振动和噪音
斯特林发动机中的活塞和气缸之间的密封 要求很高，需要解决高温下的密封问题。
斯特林发动机在工作时会产生一定的振动 和噪音，这需要进一步优化设计以降低其 对环境的影响。
斯特林发动机 ppt课件
PPT课件
20
图2 冷热电联产系统简图
PPT课件
21
• 在农村, 斯特林发动机可以燃烧各种物质, 如木屑、米糠、棉秆、椰子皮壳和谷壳等进 行工作。以空气为工质运转时, 噪音低、振 动小无污染。不用润滑,既可取暖, 又可发电, 非熟练工人也能操作, 如图所示。
PPT课件
22
图3 燃用固体燃料斯特林发动机系统简图
PPT课件
17
m2
• 1. 用于热电联产型 充分利用它环境污染小的特点, 在大城市
里可以以天然气作燃料, 通过斯特林发动机 内部的冷却装置, 加热冷却水并回收烟气, 即可采暖。1 台25 kW的外燃机完全可以满 足500～1 500 m2建筑采暖建筑采暖
PPT课件
18
图1 城市家用热电联产型
PPT课件
19
• 这种使用斯特林发动机的热电联产装置实 际上相当于一台副产电力的供热锅炉, 一般 情况下根据供热需求确定其运行状态, 其电 力系统可与电网连接, 多余的电力通过配电
盘向外界供电。如果配备相应的热水型吸 收式制冷机, 如图2 所示, 夏季就可以利用 热能制取空调所需的冷却水, 从而部分地取
代目前广泛使用的耗电量可观的蒸汽压缩 式空调制冷装置。显然, 不仅在冬季的供暖 期, 而且在夏天的供冷期, 热电联产装置都 能发挥重要的作用。
PPT课件
15
• 长型斯特林机剖面图
• 粉红 - 高温汽缸壁 • 深灰- 低温汽缸壁（透
过黄色通道注入和排 出冷却液）
• 深绿 - 温度隔离壁 • 浅绿 - 配气活塞 • 深蓝 - 活塞 • 浅蓝 - 曲柄和齿轮 。
• 不在图上的：热源和 冷源。
PPT课件
16
• 斯特林发动机的用途非常广, 特别适合应用在小型 的低品位能源资源发电项目中。例如在太阳能热 发电项目中, 斯特林发动机可以把集热器中的热能 直接转化成动能驱动发电机发电, 在美国和澳大利 等国家已经取得了实质性的突破, 很多实验电站已 经运行多年, 大规模的商业运行电站也正在建立。 2005 年8 月SCE 公司( Southern California Edison) 和SES 公司( Stirling Energy Systems,Inc. ) 宣布签订20 年采购协议, 由SES 公司在美国洛杉矶东北莫哈韦沙漠地区采用碟式 斯特林发电系统建造一座500 MW太阳能热发电 站, 以后并逐步扩大到850 MW。2005 年10 月, SES 公司宣布与SDG&E 公司( San Diego Gas & Electric) 签订了提供300~ 900 MW 太阳能电力合 同; 这大约是圣地亚哥地区现在太阳能发电能力的 30 倍。
自制斯特林发动机模型
下面有我说制作斯特林的方法和材料。
一、需准备易拉罐、光盘若干、收音机天线、手套或气球、PVC管或是铜铁铝管都行、密度高的泡沫或耐高温轻便材料等、A B胶哥俩好。
二、制作热置换活塞和热置换汽缸
首先测量你准备易拉罐的大小，在确定热置换活塞大小（我用的是普通泡沫做活塞在上下都加有铁皮)，总而言之热置换活塞的直径比汽缸直径小几毫米只要两着不接触就行。
制作热置换汽缸，我建议易拉罐越大或越小为好，露露八宝粥都不好弄。
我是以比八宝粥略大的制作的。
三、天线是干啥的呢聪明人一想便知，是制作热置换活塞引导杆的。
只用顶端第一和第二节，把里面的小通片去掉。
第二节只要上部两厘米左
右做引导管。
四、制作动力活塞
我还是建议有朋友会车床的话，撤一个动力活塞。
因为除了注射器好像没有什麽更合适的了，我使用手套和一节PVC管制做的。
五、制作连杆和飞轮
这些应该都和简单我就不说了，可根据自己现有的东西制作。
动手制做--斯特林发动机模型(转)-江湖科学-科创论坛-发展科技爱好 倡导科学理性
动手制做--斯特林发动机模型(转）-江湖科学-科创论坛-发展科技爱好倡导科学理性什么是斯特林热机？热气机（即斯特林发动机）的理想热力循环，为19世纪苏格兰人R.斯特林所提出，因而得名。
它是由两个定容吸热过程和两个定温膨胀过程组成的可逆循环，而且定容放热过程放出的热量恰好为定容吸热过程所吸收。
热机在定温(T1)膨胀过程中从高温热源吸热，而在定温(T2)压缩过程中向低温热源放热。
斯特林循环的热效率为=800)window.open('/luntan/upload/TJ020 20202/jslt7%5B1%5D.gif');"src="/luntan/upload/TJ02020202/jslt 7%5B1%5D.gif" border="0">公式中W 为输出的净功；Q1为输入的热量。
根据这个公式，只取决于T1和T2，T1越高、T2越低时，则越高，而且等于相同温度范围内的卡诺循环热效率。
因此，斯特林发动机是一种很有前途的热力发动机。
斯特林循环也可以反向操作，这时它就成为最有效的制冷机循环。
斯特林循环可以分为4个过程：①定温压缩过程:配气活塞停留在上止点附近，动力活塞从它的下止点向上压缩工质，工质流经冷却器时将压缩产生的热量散掉，当动力活塞到达它的上止点时压缩过程结束。
②定容回热过程:动力活塞仍停留在它的上止点附近,配气活塞下行，迫使冷腔内的工质经回热器流入配气活塞上方的热腔，低温工质流经回热器时吸收热量，使温度升高。
③定温膨胀过程：配气活塞继续下行，工质经加热器加热，在热腔中膨胀，推动动力活塞向下并对外作功。
④定容储热过程：动力活塞保持在下止点附近，配气活塞上行，工质从热腔经回热器返回冷腔，回热器吸收工质的热量，工质温度下降至冷腔温度。
在理论上，定容储热量等于回热量，其循环效率等于卡诺循环效率。
两个活塞的运动规律是由菱形传动机构来保证的。
斯特林发动机模型制作教程
自制简易斯特林发动机吉林省松原市前郭县教师进修学校刘文白斯特林发动机，又称作外燃式发动机。
与传统的蒸汽机和内燃机相比，它没有复杂的配气系统，能使用各种能源。
它的工作介质（一般就是空气）在封闭的气缸内往复流动，既不象蒸汽机那样需要高压水蒸汽和消耗水，也不象内燃机那样爆炸燃烧，因此制作容易，成本低廉，安全环保，作为热机教学的辅助教具是很合适的。
制成的简易斯特林发动机实物图如图一，工作原理请参看图二和图三。
图1 实物图图2 斯特林发动机剖面图①热置换气缸②热置换活塞③动力气缸④动力活塞⑤支架⑥曲轴⑦飞轮图3 斯特林发动机工作过程材料和工具：铁制八宝粥易拉罐3个。
自行车辐条3根，要求辐条帽能在辐条杆上自由滑动。
空牙膏管一个。
废旧的光盘3张。
气球一个。
有韧性的泡沫塑料一块（如拖鞋底）。
大头针一个，直径2毫米铁丝20厘米。
透明胶布。
废圆珠笔管。
使用的工具为钳子，剪刀，电烙铁和焊锡（也可以使用二合一强力胶），锥子或钻，直尺，圆规。
制作方法：本设计使用的是八宝粥罐易拉罐，因为它的开口是一个大圆形，而饮料易拉罐的开口较小，需要扩口。
文中所给尺寸没有严格要求，并尽量说明设计原理，以便读者可以用其它容器自行设计制作。
一、加工支架易拉罐取一个易拉罐，在距罐口2厘米处左右对称地钻两个孔，孔的直径略大于自行车辐条的直径。
这两个孔是曲轴主轴（参见图1图2图5）运转孔。
在此易拉罐的底部正中钻一个孔，插入自行车辐条帽。
为了保证辐条帽的螺孔和易拉罐的轴心同心，在易拉罐塑料盖的中心扎一个小孔，盖在罐口。
用一根辐条穿过辐条帽，再从塑料盖的小孔伸出，用电烙铁将辐条帽和罐底焊在一起。
见图4。
此孔是热置换活塞杆滑道。
图4 支架易拉罐底部图二、制作热置换气缸和动力气缸1.作热置换气缸。
在另一个易拉罐壁距罐口4厘米处扎一个直径4毫米左右的孔。
此孔最好用钳子夹住短锥子从罐内向罐外钻，钻好后毛刺朝处，不必处理。
如果从罐内向罐外钻，钻好后毛刺朝内，就要进一步处理，直至罐内壁平整光滑。
斯特林发动机图纸
A
REV
斯特林发动机图纸:
4
3
A
D
C
n.375
.063 OILER HOLE DRILL AFTER ASSEMBLY THRU BODY, CYL., PISTON WHEN PISTON IS IN THE BACK MOST POSITION OF TRAVEL
1
[CYLINDER COULD POSSIBLY BE MACHINED FROM A SINGLE PIECE OF MATERIAL]
WELD OR SILVER SOLDER
n.136
n1.130
D
.375
72°
n1.375
n1.625
1.070 1.125
SECTION C-C SCALE 1 : 1
SHEET 2 OF 3 1
A
REV
斯特林发动机图纸:
4
3
D 2
1
C
4
SECTION B-B
5
SCALE 1 : 1
2
6 3
1 D
C
B
B
AIR ASSM. SCALE 1 : 1
PARTS LIST
ITEM
QTY
PART NUMBER
DESCRIPTION
1
1
D
A
A
.875
HOT
SCALE 1 / 4
.010
1.760
SECTION B-B SCALE 1 / 2
B
.875
COLD SCALE 1 / 4
C
B
B
A
PISTON BACK