Βεντιλατέρ κινητήρα DIY Stirling. Ποιος κινητήρας Stirling έχει την καλύτερη σχεδίαση με μέγιστη απόδοση. DIY κινητήρας Stirling

Ένας κινητήρας Stirling είναι ένας κινητήρας που μπορεί να τροφοδοτηθεί με θερμική ενέργεια. Σε αυτή την περίπτωση, η πηγή θερμότητας δεν είναι απολύτως σημαντική. Το κύριο πράγμα είναι ότι υπάρχει διαφορά θερμοκρασίας, οπότε αυτός ο κινητήρας θα λειτουργήσει. Ο συγγραφέας κατάλαβε πώς να φτιάξει ένα μοντέλο ενός τέτοιου κινητήρα από ένα κουτί Coca-Cola.

Επί τελικό στάδιοΤο καπάκι πρέπει να κοπεί όπως φαίνεται στην εικόνα. Αυτό γίνεται έτσι ώστε το σύρμα μετατόπισης να μην πιάνει στις άκρες του καλύμματος. Τα οικιακά ψαλίδια είναι κατάλληλα για τέτοιες εργασίες.

Ως αποτέλεσμα, στη μία πλευρά του βαμβακιού πρέπει να σχηματίσετε μια σπείρα από σύρμα έτσι ώστε να μην βγαίνει από το βαμβάκι και από την άλλη πλευρά γίνεται ένας βρόχος από σύρμα. Στη συνέχεια, μια πετονιά είναι δεμένη σε αυτή τη θηλιά, η οποία στη συνέχεια τραβιέται μέσω του κέντρου του διαφράγματος. Το βουλκανισμένο καουτσούκ πρέπει να βρίσκεται στη μέση του δοχείου.

Στο τελικό στάδιο, ολόκληρος ο μηχανισμός συναρμολογείται μαζί.

Η σύγχρονη αυτοκινητοβιομηχανία έχει φτάσει σε ένα επίπεδο ανάπτυξης στο οποίο, χωρίς θεμελιώδη επιστημονική έρευναΕίναι σχεδόν αδύνατο να επιτευχθούν θεμελιώδεις βελτιώσεις στον σχεδιασμό των παραδοσιακών κινητήρων εσωτερικής καύσης. Αυτή η κατάσταση αναγκάζει τους σχεδιαστές να δώσουν προσοχή εναλλακτικούς σχεδιασμούς σταθμών παραγωγής ενέργειας. Ορισμένα μηχανολογικά κέντρα έχουν επικεντρώσει τις προσπάθειές τους στη δημιουργία και την προσαρμογή στη σειριακή παραγωγή υβριδικών και ηλεκτρικά μοντέλα, άλλες αυτοκινητοβιομηχανίες επενδύουν στην ανάπτυξη κινητήρων που χρησιμοποιούν καύσιμα από ανανεώσιμες πηγές (για παράδειγμα, βιοντίζελ που χρησιμοποιεί κραμβέλαιο). Υπάρχουν και άλλα έργα μονάδων ισχύος που στο μέλλον θα μπορούσαν να γίνουν ένα νέο πρότυπο σύστημα πρόωσης Οχημα.

Μεταξύ των πιθανών πηγών μηχανικής ενέργειας για μελλοντικά αυτοκίνητα είναι ο κινητήρας εξωτερικής καύσης, ο οποίος εφευρέθηκε στα μέσα του 19ου αιώνα από τον Σκωτσέζο Robert Stirling ως κινητήρας θερμικής διαστολής.

Σχέδιο εργασίας

Ο κινητήρας Stirling μετατρέπει τη θερμική ενέργεια που παρέχεται από το εξωτερικό σε χρήσιμη μηχανική εργασίαεξαιτίας αλλαγές στη θερμοκρασία του ρευστού εργασίας(αέριο ή υγρό) που κυκλοφορεί σε κλειστό όγκο.

ΣΕ γενική εικόναΤο διάγραμμα λειτουργίας της συσκευής έχει ως εξής: στο κάτω μέρος του κινητήρα, η ουσία εργασίας (για παράδειγμα, ο αέρας) θερμαίνεται και, αυξάνοντας τον όγκο, ωθεί το έμβολο προς τα πάνω. Μπαίνει ζεστός αέρας πάνω μέροςκινητήρα, όπου ψύχεται από ψυγείο. Η πίεση του ρευστού εργασίας μειώνεται, το έμβολο χαμηλώνει για τον επόμενο κύκλο. Σε αυτή την περίπτωση, το σύστημα σφραγίζεται και η ουσία εργασίας δεν καταναλώνεται, αλλά κινείται μόνο μέσα στον κύλινδρο.

Υπάρχουν πολλές επιλογές σχεδιασμού για μονάδες ισχύος που χρησιμοποιούν την αρχή Stirling.

Τροποποίηση Stirling "Alpha"

Ο κινητήρας αποτελείται από δύο ξεχωριστά έμβολα ισχύος (ζεστό και κρύο), το καθένα από τα οποία βρίσκεται στον δικό του κύλινδρο. Η θερμότητα παρέχεται στον κύλινδρο με το θερμό έμβολο και ο ψυχρός κύλινδρος βρίσκεται σε έναν ψυκτικό εναλλάκτη θερμότητας.

Τροποποίηση Stirling "Beta"

Ο κύλινδρος που περιέχει το έμβολο θερμαίνεται στο ένα άκρο και ψύχεται στο αντίθετο άκρο. Ένα έμβολο ισχύος και ένας εκτοπιστής κινούνται στον κύλινδρο, σχεδιασμένοι να αλλάζουν τον όγκο του αερίου εργασίας. Ο αναγεννητής εκτελεί την κίνηση επιστροφής της ψυχόμενης ουσίας εργασίας στην καυτή κοιλότητα του κινητήρα.

Τροποποίηση Stirling "Gamma"

Το σχέδιο αποτελείται από δύο κυλίνδρους. Το πρώτο είναι εντελώς κρύο, στο οποίο κινείται το έμβολο ισχύος και το δεύτερο, ζεστό από τη μια πλευρά και κρύο από την άλλη, χρησιμεύει για την κίνηση του εκτοπιστή. Ένας αναγεννητής για την κυκλοφορία ψυχρού αερίου μπορεί να είναι κοινός και στους δύο κυλίνδρους ή να αποτελεί μέρος του σχεδιασμού του εκτοπιστή.

Πλεονεκτήματα του κινητήρα Stirling

Όπως οι περισσότεροι κινητήρες εξωτερικής καύσης, το Stirling χαρακτηρίζεται πολλαπλών καυσίμων: ο κινητήρας λειτουργεί λόγω αλλαγών θερμοκρασίας, ανεξάρτητα από τους λόγους που το προκάλεσαν.

Ενδιαφέρον γεγονός!Κάποτε αποδείχθηκε μια εγκατάσταση που λειτουργούσε με είκοσι επιλογές καυσίμου. Χωρίς να σταματήσει ο κινητήρας, τροφοδοτήθηκε βενζίνη στον θάλαμο εξωτερικής καύσης, καύσιμο πετρελαίου, μεθάνιο, αργό πετρέλαιο και φυτικό λάδι- η μονάδα ισχύος συνέχισε να λειτουργεί σταθερά.

Ο κινητήρας έχει απλότητα σχεδιασμούκαι δεν απαιτεί πρόσθετα συστήματαΚαι συνημμένα(χρονομέτρηση, μίζα, κιβώτιο ταχυτήτων).

Τα χαρακτηριστικά της συσκευής εγγυώνται μεγάλη διάρκεια ζωής: περισσότερες από εκατό χιλιάδες ώρες συνεχούς λειτουργίας.

Ο κινητήρας Stirling είναι αθόρυβος, καθώς δεν υπάρχει έκρηξη στους κυλίνδρους και δεν χρειάζεται να αφαιρεθούν τα καυσαέρια. Η τροποποίηση "Beta", εξοπλισμένη με μηχανισμό ρομβικής μανιβέλας, είναι ένα απόλυτα ισορροπημένο σύστημα που δεν έχει κραδασμούς κατά τη λειτουργία.

Δεν υπάρχουν διεργασίες στους κυλίνδρους του κινητήρα που θα μπορούσαν να έχουν αντίκτυπο αρνητικό αντίκτυποεπί περιβάλλον. Επιλέγοντας μια κατάλληλη πηγή θερμότητας (π.χ. ηλιακή ενέργεια), το Stirling μπορεί να είναι απολύτως φιλικό προς το περιβάλλονμονάδα ισχύος.

Μειονεκτήματα του σχεδίου Stirling

Με όλες τις θετικές ιδιότητες, η άμεση μαζική χρήση των κινητήρων Stirling είναι αδύνατη λόγω τους παρακάτω λόγους:

Το κύριο πρόβλημα είναι η κατανάλωση υλικού της κατασκευής. Η ψύξη του ρευστού εργασίας απαιτεί θερμαντικά σώματα μεγάλου όγκου, γεγονός που αυξάνει σημαντικά το μέγεθος και την κατανάλωση μετάλλου της εγκατάστασης.

Το τρέχον τεχνολογικό επίπεδο θα επιτρέψει στον κινητήρα Stirling να συγκρίνεται σε απόδοση με σύγχρονους βενζινοκινητήρες μόνο με τη χρήση πολύπλοκα είδηρευστό εργασίας (ήλιο ή υδρογόνο) υπό πίεση άνω των εκατό ατμοσφαιρών. Το γεγονός αυτό εγείρει σοβαρά ερωτήματα τόσο στον τομέα της επιστήμης των υλικών όσο και στη διασφάλιση της ασφάλειας των χρηστών.

Ένα σημαντικό λειτουργικό πρόβλημα σχετίζεται με θέματα θερμικής αγωγιμότητας και αντοχής στη θερμοκρασία των μετάλλων. Η θερμότητα παρέχεται στον όγκο εργασίας μέσω εναλλάκτη θερμότητας, γεγονός που οδηγεί σε αναπόφευκτες απώλειες. Επιπλέον, ο εναλλάκτης θερμότητας πρέπει να είναι κατασκευασμένος από μέταλλα ανθεκτικά στη θερμότηταανθεκτικός σε υψηλή πίεση του αίματος. Κατάλληλα υλικάπολύ ακριβό και δύσκολο στην επεξεργασία.

Οι αρχές της αλλαγής των τρόπων λειτουργίας του κινητήρα Stirling είναι επίσης θεμελιωδώς διαφορετικές από τις παραδοσιακές, γεγονός που απαιτεί την ανάπτυξη ειδικών συσκευών ελέγχου. Έτσι, για να αλλάξει η ισχύς είναι απαραίτητο να αλλάξει η πίεση στους κυλίνδρους, η γωνία φάσης μεταξύ του εκτοπιστή και του εμβόλου ισχύος ή να επηρεαστεί η χωρητικότητα της κοιλότητας με το ρευστό εργασίας.

Ένας τρόπος για να ελέγξετε την ταχύτητα περιστροφής του άξονα σε ένα μοντέλο κινητήρα Stirling μπορείτε να δείτε στο παρακάτω βίντεο:

Αποδοτικότητα

Σε θεωρητικούς υπολογισμούς, η απόδοση του κινητήρα Stirling εξαρτάται από τη διαφορά θερμοκρασίας του ρευστού εργασίας και μπορεί να φτάσει το 70% ή περισσότερο σύμφωνα με τον κύκλο Carnot.

Ωστόσο, τα πρώτα δείγματα που πραγματοποιήθηκαν σε μέταλλο είχαν εξαιρετικά χαμηλή απόδοση για τους ακόλουθους λόγους:

• αναποτελεσματικές επιλογές ψυκτικού (υγρού εργασίας) που περιορίζουν μέγιστη θερμοκρασίαθέρμανση;
• απώλειες ενέργειας λόγω τριβής εξαρτημάτων και θερμικής αγωγιμότητας του περιβλήματος του κινητήρα.
• έλλειψη δομικών υλικών ανθεκτικών στην υψηλή πίεση.

Οι μηχανικές λύσεις βελτίωσαν συνεχώς το σχεδιασμό της μονάδας ισχύος. Έτσι, στο δεύτερο μισό του 20ου αιώνα, ένα τετρακύλινδρο αυτοκίνητο Ο κινητήρας Stirling με ρομβική κίνηση έδειξε απόδοση 35% στις δοκιμέςσε ένα ψυκτικό υγρό νερού με θερμοκρασία 55 ° C. Η προσεκτική ανάπτυξη σχεδιασμού, η χρήση νέων υλικών και η λεπτομέρεια των μονάδων εργασίας εξασφάλισαν την απόδοση των πειραματικών δειγμάτων ήταν 39%.

Σημείωση! Οι σύγχρονοι βενζινοκινητήρες παρόμοιας ισχύος έχουν συντελεστή χρήσιμη δράσηστο 28-30%, και οι υπερτροφοδοτούμενοι πετρελαιοκινητήρες εντός 32-35%.

Σύγχρονα παραδείγματα του κινητήρα Stirling, όπως αυτό που δημιούργησε η αμερικανική εταιρεία Mechanical Technology Inc, επιδεικνύουν απόδοση έως και 43,5%. Και με την ανάπτυξη της παραγωγής θερμοανθεκτικών κεραμικών και παρόμοιων καινοτόμα υλικάΘα είναι δυνατό να αυξηθεί σημαντικά η θερμοκρασία του περιβάλλοντος εργασίας και να επιτευχθεί απόδοση 60%.

Παραδείγματα επιτυχημένης εφαρμογής αυτοκινήτων Stirlings

Παρ' όλες τις δυσκολίες, υπάρχουν πολλά γνωστά αποδοτικά μοντέλα κινητήρων Stirling που ισχύουν για την αυτοκινητοβιομηχανία.

Το ενδιαφέρον για το Stirling, κατάλληλο για εγκατάσταση σε αυτοκίνητο, εμφανίστηκε στη δεκαετία του '50 του 20ου αιώνα. Εργασίες προς αυτή την κατεύθυνση πραγματοποιήθηκαν από εταιρείες όπως η Ford Motor Company, ο Όμιλος Volkswagen και άλλοι.

Η εταιρεία UNITED STIRLING (Σουηδία) ανέπτυξε το Stirling, το οποίο έκανε τη μέγιστη χρήση σειριακών εξαρτημάτων και συγκροτημάτων που παράγονται από αυτοκινητοβιομηχανίες (στροφαλοφόρος άξονας, μπιέλες). Ο τετρακύλινδρος κινητήρας V που προέκυψε είχε ειδικό βάρος 2,4 kg/kW, το οποίο είναι συγκρίσιμο με τα χαρακτηριστικά ενός συμπαγούς κινητήρα ντίζελ. Αυτή η μονάδαδοκιμάστηκε με επιτυχία ως μονάδα παραγωγής ενέργειας για φορτηγό φορτίου επτά τόνων.

Ένα από τα επιτυχημένα δείγματα είναι ένας τετρακύλινδρος κινητήρας Stirling που κατασκευάζεται στην Ολλανδία, μοντέλο «Philips 4-125DA», που προορίζεται για εγκατάσταση σε επιβατικό αυτοκίνητο. Ο κινητήρας είχε ισχύ εργασίας 173 ίππων. Με. σε μεγέθη παρόμοια με τα κλασικά μονάδα βενζίνης.

Οι μηχανικοί της General Motors πέτυχαν σημαντικά αποτελέσματα κατασκευάζοντας έναν οκτακύλινδρο (4 κυλίνδρους εργασίας και 4 κυλίνδρους συμπίεσης) σχήματος V Stirling κινητήρα με τυπικό μηχανισμό στροφάλου τη δεκαετία του '70.

Παρόμοιος σταθμός ηλεκτροπαραγωγής το 1972 εξοπλισμένο με μια περιορισμένη σειρά αυτοκινήτων Ford Torino, του οποίου η κατανάλωση καυσίμου έχει μειωθεί κατά 25% σε σύγκριση με το κλασικό βενζινοκίνητο οκτώ σχήματος V.

Επί του παρόντος, περισσότερες από πενήντα ξένες εταιρείες εργάζονται για τη βελτίωση του σχεδιασμού του κινητήρα Stirling προκειμένου να τον προσαρμόσουν στη μαζική παραγωγή για τις ανάγκες της αυτοκινητοβιομηχανίας. Και αν είναι δυνατόν να εξαλειφθούν τα μειονεκτήματα αυτού του τύπου κινητήρα, διατηρώντας ταυτόχρονα τα πλεονεκτήματά του, τότε θα είναι το Stirling, και όχι οι τουρμπίνες και οι ηλεκτροκινητήρες, που θα αντικαταστήσουν τους βενζινοκινητήρες εσωτερικής καύσης.

Παρακολουθώ τεχνίτες σε αυτόν τον πόρο για πολύ καιρό και όταν εμφανίστηκε το άρθρο ήθελα να το φτιάξω μόνος μου. Όμως, όπως πάντα, δεν υπήρχε χρόνος και ανέβαλα την ιδέα.
Μετά όμως τελικά πέρασα το δίπλωμά μου, αποφοίτησα από το στρατιωτικό τμήμα και ήρθε η ώρα.
Μου φαίνεται ότι η κατασκευή ενός τέτοιου κινητήρα είναι πολύ πιο εύκολη από μια μονάδα flash :)

Πρώτα απ 'όλα, θέλω να μετανοήσω στον γκουρού αυτού του ιστότοπου που ένα άτομο στα 20 του κάνει τέτοιες ανοησίες, αλλά ήθελα απλώς να το κάνω και δεν υπάρχει τίποτα που να εξηγεί αυτήν την επιθυμία, ελπίζω το επόμενο βήμα μου να είναι μια αναλαμπή οδηγώ.
Χρειαζόμαστε λοιπόν:
1 Επιθυμία.
2 Τρία τενεκεδάκια.
3 Χάλκινο σύρμα(Βρήκα διατομή 2 mm).
4 Χαρτί (εφημερίδα ή χαρτί γραφείου, δεν έχει σημασία).
5 Κόλλα γραφικής ύλης (PVA).
6 Σούπερ κόλλα (CYJANOPAN ή οποιαδήποτε άλλη στο ίδιο πνεύμα).
7 Λαστιχένιο γάντι ή μπαλόνι.
8 Ακροδέκτες για ηλεκτρική καλωδίωση 3 τεμ.
9 Πώμα κρασιού 1 τεμ.
10 Κάποια πετονιά.
11 Εργαλεία για γεύση.

1- πρώτη τράπεζα. 2- δευτερόλεπτο; 3- τρίτο; 3-καπάκι του τρίτου βάζου. 4- μεμβράνη; 5- εκτοπιστής? 6- τερματικό ηλεκτρικής καλωδίωσης. 7- στροφαλοφόρος άξονας. 8- τσίγκινο μέρος:) 9- μπιέλα. 10- φελλός? 11- δίσκος? 12 γραμμή.
Ας ξεκινήσουμε κόβοντας τα καπάκια και των τριών κουτιών. Το έκανα με ένα σπιτικό Dremel, στην αρχή ήθελα να χρησιμοποιήσω ένα σουβλί για να ανοίξω τρύπες σε κύκλο και να κόψω με ψαλίδι, αλλά θυμήθηκα το θαυματουργό μηχάνημα.
Για να είμαι ειλικρινής, δεν βγήκε πολύ ωραία και κατά λάθος άνοιξα μια τρύπα στον τοίχο ενός από τα κουτάκια, έτσι ικανότητα εργασίαςδεν ήταν πλέον κατάλληλο (αλλά είχα άλλα δύο και τα έφτιαξα πιο προσεκτικά).


Στη συνέχεια χρειαζόμαστε ένα βάζο που θα χρησιμεύσει ως φόρμα εκτοπιστής(5).
Δεδομένου ότι τα παζάρια ήταν κλειστά τη Δευτέρα και όλα τα κοντινά καταστήματα αυτοκινήτων ήταν κλειστά, και ήθελα να φτιάξω έναν κινητήρα, πήρα το θάρρος να αλλάξω το αρχικό σχέδιο και να φτιάξω τον εκτοπιστή από χαρτί και όχι από ατσάλι.
Για να το κάνω αυτό, βρήκα ένα βάζο με ψαροτροφή που ήταν το πιο κατάλληλο μέγεθος για μένα. Επέλεξα το μέγεθος με βάση το γεγονός ότι η διάμετρος του κουτιού αναψυκτικού ήταν 53 χιλιοστά, οπότε έψαχνα για 48-51 χιλιοστά, ώστε όταν τυλίγω το χαρτί στο καλούπι, να υπάρχει περίπου 1-2 χιλιοστά απόσταση μεταξύ του τοίχου του το δοχείο και ο εκτοπιστής (5) για τη διέλευση αέρα. (Προηγουμένως σκέπασα το βάζο με ταινία για να μην κολλάει η κόλλα).


Στη συνέχεια, σημείωσα μια λωρίδα φύλλου Α4 στα 70 mm και έκοψα το υπόλοιπο σε λωρίδες των 50 mm (όπως στο άρθρο). Για να είμαι ειλικρινής, δεν θυμάμαι πόσες από αυτές τις λωρίδες τύλιξα, αλλά ας είναι 4-5 (λωρίδες 50mm x 290mm, έκανα τον αριθμό των στρώσεων με το μάτι, ώστε όταν δέσει η κόλλα, ο εκτοπιστής δεν είναι μαλακός). Κάθε στρώμα επικαλύφθηκε με κόλλα PVA.


Μετά έφτιαξα καλύμματα εκτοπίσματος από 6 στρώσεις χαρτιού (επίσης κόλλησα και πάτησα τα πάντα στρογγυλή λαβήγια να στύψω την υπόλοιπη κόλλα και τις φυσαλίδες αέρα) όταν είχα κολλήσει όλες τις στρώσεις, τις πίεσα από πάνω με βιβλία για να μην λυγίσουν.

Επίσης με ψαλίδι έκοψα το κάτω μέρος του κουτιού (2), το οποίο ήταν άθικτο, σε απόσταση περίπου 10 mm, αφού ο εκτοπιστής δεν περνούσε από την επάνω τρύπα. Αυτό θα είναι δικό μας ικανότητα εργασίας.
Αυτό τελικά συνέβη (δεν έκοψα αμέσως το καπάκι του βάζου (3), αλλά πρέπει να το κάνω ακόμα για να βάλω το κερί εκεί).


Στη συνέχεια σε απόσταση περίπου 60 χιλιοστών από τον πάτο έκοψα το βάζο (3) που είχα ακόμα με καπάκι. Αυτός ο πάτος θα μας εξυπηρετήσει τζάκι.


Στη συνέχεια έκοψα τον πάτο του δεύτερου βάζου (1) με κομμένο το καπάκι, επίσης σε απόσταση 10 χιλιοστών (από τον πάτο). Και βάλε τα όλα μαζί.


Στη συνέχεια, μου φάνηκε ότι αν κολλούσα ένα μικρότερο αντικείμενο στη μεμβράνη (4) του κυλίνδρου εργασίας (2) αντί για το κάλυμμα, το σχέδιο θα βελτιωνόταν, οπότε έκοψα ένα τέτοιο δείγμα από χαρτί. Η βάση είναι τετράγωνη 15x15mm και τα "αυτιά" είναι 10mm το καθένα. Και έκοψα ένα μέρος (8) από το δείγμα.


Στη συνέχεια άνοιξα τρύπες στους ακροδέκτες (6) με διάμετρο 2,1 ή 2,5 mm (δεν πειράζει), μετά από το οποίο πήρα ένα σύρμα (με διατομή 2 mm) και μέτρησα 150 mm, αυτό θα είναι μας " στροφαλοφόρος άξων" (7). Και το λύγισε στις εξής διαστάσεις: το ύψος του αγκώνα του εκτοπιστή (5) - 20 mm, το ύψος του αγκώνα της μεμβράνης (4) - 5 mm. Πρέπει να υπάρχουν 90 μοίρες μεταξύ τους (δεν έχει σημασία ποια κατεύθυνση).Έχοντας βάλει πρώτα τους ακροδέκτες στη θέση τους.Επίσης έφτιαξα ροδέλες και τις κόλλησα με κόλλα για να μην κρέμονται οι ακροδέκτες στον στροφαλοφόρο άξονα.
Δεν ήταν δυνατό να το φτιάξω αμέσως και ακριβώς σε μέγεθος, αλλά το ξαναέκανα (μάλλον για τη δική μου ησυχία).


Μετά ξαναπήρα το σύρμα (2mm) και έκοψα ένα κομμάτι, περίπου 200mm, αυτό θα είναι η μπιέλα (9) της μεμβράνης (4), πέρασα το τμήμα (8) μέσα από αυτό και το λύγισα (θα φαίνεται) .
Πήρα ένα κουτάκι (1) (αυτό με λίγες τρύπες) και του έκανα τρύπες για τον «στροφαλοφόρο άξονα» (7) σε απόσταση 30 χιλιοστών από την κορυφή (αλλά αυτό δεν είναι σημαντικό). Και έκοψε το παράθυρο προβολής με ψαλίδι.


Στη συνέχεια, όταν ο κύλινδρος εκτόπισης (5) ήταν στεγνός και κολλημένος εντελώς, άρχισα να κολλάω τα καπάκια σε αυτόν. Όταν κόλλησα τα καπάκια, πέρασα ένα σύρμα μισού χιλιοστού περίπου για να κολλήσω την πετονιά (12).


Στη συνέχεια, κατεργάστηκα έναν άξονα (10) από μια ξύλινη λαβή για να συνδέσω τους δίσκους (11) στον στροφαλοφόρο άξονα, αλλά προτείνω να χρησιμοποιήσετε ένα πώμα κρασιού.
Και τώρα το πιο δύσκολο κομμάτι (όσο για μένα) έκοψα μια μεμβράνη (4) από ιατρικά γάντια και κόλλησα το ίδιο κομμάτι (8) σε αυτήν στο κέντρο. Τοποθέτησα τη μεμβράνη στον κύλινδρο εργασίας (2) και την έδεσα κατά μήκος της άκρης με ένα νήμα και όταν άρχισα να κόβω τα περίσσια μέρη, η μεμβράνη άρχισε να σέρνεται έξω από κάτω από το νήμα (αν και δεν τράβηξα τη μεμβράνη ) και όταν κόπηκε τελείως, άρχισα να το σφίγγω και η μεμβράνη πέταξε τελείως.
Πήρα σούπερ κόλλα και κόλλησα την άκρη της κονσέρβας και μετά κόλλησα την πρόσφατα ετοιμασμένη μεμβράνη, τοποθετώντας την αυστηρά στο κέντρο, την κράτησα και περίμενα να σκληρύνει η κόλλα. Μετά το πάτησε ξανά, αλλά αυτή τη φορά με ένα λάστιχο, έκοψε τις άκρες, έβγαλε το λάστιχο και το κόλλησε ξανά (από έξω).
Αυτό συνέβη εκείνη τη στιγμή






Στη συνέχεια, τρύπησα με βελόνα μια τρύπα στη μεμβράνη (4) και το τμήμα (8) και πέρασα μια πετονιά (12) μέσα από αυτά (που επίσης δεν ήταν εύκολο).
Λοιπόν, όταν τα έβαλα όλα μαζί, συνέβη αυτό:


Θα παραδεχτώ αμέσως ότι στην αρχή ο κινητήρας δεν δούλευε· ​​ακόμα περισσότερο, μου φάνηκε ότι δεν θα λειτουργούσε καθόλου, γιατί έπρεπε να τον στρίψω (με αναμμένο κερί) χειροκίνητα και με αρκετά δύναμης (όπως για έναν αυτοπεριστρεφόμενο κινητήρα). Ήμουν τελείως χωλός και άρχισα να επιπλήττω τον εαυτό μου που έφτιαξα τον εκτοπιστή από χαρτί, επειδή πήρα λάθος κουτιά, επειδή έκανα λάθος στο μήκος της μπιέλας (9) ή της γραμμής μετατόπισης (5). Αλλά μετά από μια ώρα μαρτύρων και απογοήτευσης, το κερί μου (το ένα μέσα περίβλημα αλουμινίου) και πήρα αυτό που περίσσεψε από την Πρωτοχρονιά (το πράσινο της φωτογραφίας), κάηκε ΠΟΛΥ πιο δυνατά και, ιδού, μπόρεσα να το ξεκινήσω.
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ
1 Από τι κατασκευάζεται ο εκτοπιστής δεν έχει σημασία, καθώς διάβασα σε έναν από τους ιστότοπους «θα πρέπει να είναι ελαφρύς και να μην αγώγει τη θερμότητα».
2 Η αλλαγή του μήκους της μπιέλας (9) και του μήκους της γραμμής (12) του εκτοπιστή (5) δεν έχει σημασία, όπως διάβασα σε ένα από τα site «το κύριο πράγμα είναι ότι ο εκτοπιστής δεν χτυπά το πάνω ή κάτω μέρος του θαλάμου εργασίας κατά τη λειτουργία», οπότε το έβαλα περίπου στη μέση . Και η μεμβράνη σε ήρεμη (κρύα) κατάσταση πρέπει να είναι επίπεδη και όχι τεντωμένη προς τα κάτω ή προς τα πάνω.
βίντεο
Βίντεο από τη λειτουργία του κινητήρα. Τοποθέτησα 4 δίσκους, χρησιμοποιούνται ως σφόνδυλος. Κατά την εκκίνηση προσπαθώ να σηκώσω τον εκτοπιστή στην επάνω θέση, μιας και φοβάμαι ότι θα υπερθερμανθεί. Θα πρέπει να περιστρέφεται ως εξής: πρώτα ο εκτοπιστής ανεβαίνει, και μετά η μεμβράνη ανεβαίνει πίσω του, ο εκτοπιστής κατεβαίνει και η μεμβράνη κατεβαίνει πίσω του.

ΥΓ: ίσως αν το ισορροπήσεις να γυρίσει πιο γρήγορα, αλλά για μένα μια γρήγορη λύσηΔεν μπορούσα να το ισορροπήσω :)

Βίντεο με υδρόψυξη. Δεν βοηθάει πολύ στη λειτουργία και όπως μπορείτε να δείτε, δεν επιταχύνει πραγματικά την περιστροφή του, αλλά με τέτοια ψύξη μπορείτε να θαυμάσετε τον κινητήρα περισσότερο χωρίς να ανησυχείτε για την υπερθέρμανση του.

Και εδώ είναι ένα κατά προσέγγιση σχέδιο του πρωτοτύπου μου (μεγάλο μέγεθος):
s016.radikal.ru/i335/1108/3e/a42a0bdb9f32.jpg
Όποιος χρειάζεται το πρωτότυπο (COMPASS V 12) μπορεί να το στείλει στο ταχυδρομείο.

Ίσως με ρωτήσετε γιατί τελικά χρειάζεται και σας απαντήσω. Όπως όλα στο steampunk μας, είναι κυρίως για την ψυχή.
Παρακαλώ μην με πιέζετε πολύ, αυτή είναι η πρώτη μου δημοσίευση.

Έχει αντικαταστήσει άλλους τύπους σταθμών ηλεκτροπαραγωγής, ωστόσο, οι εργασίες που αποσκοπούν στην εξάλειψη της χρήσης αυτών των μονάδων υποδηλώνουν μια επικείμενη αλλαγή σε ηγετικές θέσεις.

Από την αρχή της τεχνολογικής προόδου, όταν μόλις ξεκινούσε η χρήση κινητήρων που έκαιγαν καύσιμα εσωτερικά, η υπεροχή τους δεν ήταν εμφανής. Ατμομηχανή, ως ανταγωνιστής, περιέχει πολλά πλεονεκτήματα: μαζί με τις παραμέτρους πρόσφυσης, είναι αθόρυβο, παμφάγο, εύκολο στον έλεγχο και τη διαμόρφωση. Αλλά η ελαφρότητα, η αξιοπιστία και η αποτελεσματικότητα επέτρεψαν στον κινητήρα εσωτερικής καύσης να αναλάβει τον ατμό.

Σήμερα, τα θέματα οικολογίας, αποτελεσματικότητας και ασφάλειας βρίσκονται στην πρώτη γραμμή. Αυτό αναγκάζει τους μηχανικούς να επικεντρωθούν σε μονάδες παραγωγής που τροφοδοτούνται από ανανεώσιμες πηγές καυσίμων. Τον 16ο αιώνα, ο Ρόμπερτ Στέρλινγκ κατέγραψε έναν κινητήρα που κινούνταν από εξωτερικές πηγές θερμότητας. Οι μηχανικοί πιστεύουν ότι αυτή η μονάδα είναι ικανή να αντικαταστήσει τον σύγχρονο ηγέτη. Ο κινητήρας Stirling συνδυάζει απόδοση, αξιοπιστία, λειτουργεί αθόρυβα, με οποιοδήποτε καύσιμο, γεγονός που καθιστά το προϊόν παίκτη στην αγορά αυτοκινήτων.

Robert Stirling (1790-1878):

Ιστορία του κινητήρα Stirling

Αρχικά, η εγκατάσταση αναπτύχθηκε για να αντικαταστήσει μια μηχανή που τροφοδοτείται από ατμό. Οι λέβητες μηχανισμών ατμού εξερράγησαν κατά την υπέρβαση αποδεκτά πρότυπαπίεση. Από αυτή την άποψη, το Stirling είναι πολύ πιο ασφαλές· λειτουργεί χρησιμοποιώντας διαφορές θερμοκρασίας.

Η αρχή λειτουργίας του κινητήρα Stirling είναι η εναλλάξ παροχή ή εξαγωγή θερμότητας από την ουσία στην οποία γίνεται η εργασία. Η ίδια η ουσία περικλείεται σε έναν κλειστό όγκο. Ο ρόλος της ουσίας εργασίας εκτελείται από αέρια ή υγρά. Υπάρχουν ουσίες που λειτουργούν ως δύο συστατικά· το αέριο μετατρέπεται σε υγρό και το αντίστροφο. Ο κινητήρας υγρού εμβόλου Stirling είναι μικρός σε μέγεθος, ισχυρός και παράγει υψηλή πίεση.

Η μείωση και η αύξηση του όγκου του αερίου κατά την ψύξη ή τη θέρμανση, αντίστοιχα, επιβεβαιώνεται από το νόμο της θερμοδυναμικής, σύμφωνα με τον οποίο όλα τα συστατικά: ο βαθμός θέρμανσης, η ποσότητα του χώρου που καταλαμβάνει η ουσία, η δύναμη που ενεργεί ανά μονάδα επιφάνειας σχετίζονται και περιγράφονται από τον τύπο:

P*V=n*R*T

• P είναι η δύναμη του αερίου στον κινητήρα ανά μονάδα επιφάνειας.
• V – ποσοτική τιμή που καταλαμβάνεται από το αέριο στο χώρο του κινητήρα.
• n – μοριακή ποσότητα αερίου στον κινητήρα.
• R – σταθερά αερίου;
• T – βαθμός θέρμανσης αερίου στον κινητήρα K,

Μοντέλο κινητήρα Stirling:

Λόγω του ανεπιτήδευτου των εγκαταστάσεων, οι κινητήρες χωρίζονται σε: στερεά καύσιμα, υγρά καύσιμα, ηλιακή ενέργεια, χημική αντίδρασηκαι άλλα είδη θέρμανσης.

Κύκλος

Ο κινητήρας εξωτερικής καύσης Stirling χρησιμοποιεί το ίδιο σύνολο φαινομένων. Η επίδραση της συνεχιζόμενης δράσης στον μηχανισμό είναι υψηλή. Χάρη σε αυτό, είναι δυνατό να σχεδιαστεί ένας κινητήρας με καλή απόδοση σε κανονικές διαστάσεις.

Πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι ο σχεδιασμός του μηχανισμού περιλαμβάνει μια θερμάστρα, ένα ψυγείο και μια συσκευή αναγέννησης, μια συσκευή που αφαιρεί τη θερμότητα από την ουσία και επιστρέφει τη θερμότητα την κατάλληλη στιγμή.

Ιδανικός κύκλος Stirling (διάγραμμα θερμοκρασίας-όγκου):

Ιδανικά κυκλικά φαινόμενα:

• 1-2 Αλλαγή στις γραμμικές διαστάσεις μιας ουσίας με σταθερή θερμοκρασία.
• 2-3 Απομάκρυνση θερμότητας από την ουσία στον εναλλάκτη θερμότητας, ο χώρος που καταλαμβάνει συνεχώς η ουσία.
• 3-4 Αναγκαστική μείωση του χώρου που καταλαμβάνει η ουσία, η θερμοκρασία είναι σταθερή, η θερμότητα μεταφέρεται στο ψυγείο.
• 4-1 Αναγκαστική αύξηση της θερμοκρασίας μιας ουσίας, ο χώρος που καταλαμβάνει είναι σταθερός, η θερμότητα παρέχεται από έναν εναλλάκτη θερμότητας.

Ιδανικός κύκλος Stirling (διάγραμμα πίεσης-όγκου):

Από τον υπολογισμό (mol) ουσίας:

Εισαγωγή θερμότητας:

Θερμότητα που λαμβάνεται από το ψυγείο:

Ο εναλλάκτης θερμότητας λαμβάνει θερμότητα (διαδικασία 2-3), ο εναλλάκτης θερμότητας εκπέμπει θερμότητα (διαδικασία 4-1):

R – Καθολική σταθερά αερίου.

Το CV είναι η ικανότητα ενός ιδανικού αερίου να συγκρατεί θερμότητα με σταθερή ποσότητα κατειλημμένου χώρου.

Λόγω της χρήσης ενός αναγεννητή, μέρος της θερμότητας παραμένει ως η ενέργεια του μηχανισμού, χωρίς να μεταβάλλεται κατά τη διέλευση των κυκλικών φαινομένων. Το ψυγείο δέχεται λιγότερη θερμότητα, επομένως ο εναλλάκτης θερμότητας εξοικονομεί θερμότητα από τη θερμάστρα. Αυτό αυξάνει την αποτελεσματικότητα της εγκατάστασης.

Αποτελεσματικότητα κυκλικού φαινομένου:

ɳ =

Αξίζει να σημειωθεί ότι χωρίς εναλλάκτη θερμότητας, ένα σύνολο διεργασιών Stirling είναι εφικτό, αλλά η απόδοσή του θα είναι σημαντικά χαμηλότερη. Το πέρασμα από ένα σύνολο διεργασιών προς τα πίσω οδηγεί σε περιγραφή του μηχανισμού ψύξης. Σε αυτή την περίπτωση, η παρουσία αναγεννητή είναι απαραίτητη, αφού κατά τη διέλευση του (3-2) είναι αδύνατη η θέρμανση της ουσίας από το ψυγείο, η θερμοκρασία του οποίου είναι πολύ χαμηλότερη. Είναι επίσης αδύνατη η μεταφορά θερμότητας στον θερμαντήρα (1-4), του οποίου η θερμοκρασία είναι υψηλότερη.

Αρχή λειτουργίας κινητήρα

Για να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί ένας κινητήρας Stirling, ας κατανοήσουμε τη δομή και τη συχνότητα των φαινομένων της μονάδας. Ο μηχανισμός μετατρέπει τη θερμότητα που λαμβάνεται από τη θερμάστρα που βρίσκεται έξω από το προϊόν σε δύναμη στο σώμα. Η όλη διαδικασία συμβαίνει λόγω διαφοράς θερμοκρασίας στην ουσία εργασίας που βρίσκεται σε ένα κλειστό κύκλωμα.

Η αρχή λειτουργίας του μηχανισμού βασίζεται στη διαστολή λόγω θερμότητας. Αμέσως πριν από τη διαστολή, η ουσία σε κλειστό βρόχο θερμαίνεται. Κατά συνέπεια, πριν συμπιεστεί, η ουσία ψύχεται. Ο ίδιος ο κύλινδρος (1) είναι περιτυλιγμένος σε ένα χιτώνιο νερού (3) και η θερμότητα παρέχεται στον πυθμένα. Το έμβολο που κάνει την εργασία (4) τοποθετείται σε ένα χιτώνιο και σφραγίζεται με δακτυλίους. Μεταξύ του εμβόλου και του πυθμένα υπάρχει ένας μηχανισμός μετατόπισης (2), ο οποίος έχει σημαντικά κενά και κινείται ελεύθερα. Η ουσία, που βρίσκεται σε κλειστό βρόχο, κινείται σε όλο τον όγκο του θαλάμου λόγω του εκτοπιστή. Η κίνηση της ύλης περιορίζεται σε δύο κατευθύνσεις: το κάτω μέρος του εμβόλου, το κάτω μέρος του κυλίνδρου. Η κίνηση του εκτοπιστή παρέχεται από μια ράβδο (5), η οποία διέρχεται από το έμβολο και λειτουργεί λόγω έκκεντρου με καθυστέρηση 90° σε σύγκριση με την κίνηση του εμβόλου.

• Θέση "Α":

Το έμβολο βρίσκεται στη χαμηλότερη θέση, η ουσία ψύχεται από τα τοιχώματα.

• Θέση «Β»:

Ο εκτοπιστής καταλαμβάνει την επάνω θέση, κινείται, περνά την ουσία μέσω των ακραίων σχισμών προς τα κάτω και ψύχεται. Το έμβολο παραμένει ακίνητο.

• Θέση «Γ»:

Η ουσία λαμβάνει θερμότητα, υπό την επίδραση της θερμότητας αυξάνεται σε όγκο και ανυψώνει τον διαστολέα με το έμβολο προς τα πάνω. Η εργασία γίνεται, μετά την οποία ο εκτοπιστής βυθίζεται στον πυθμένα, σπρώχνοντας την ουσία και ψύχοντας.

• Θέση «Δ»:

Το έμβολο κατεβαίνει, συμπιέζει την ψυχόμενη ουσία και εκτελείται χρήσιμη εργασία. Ο σφόνδυλος χρησιμεύει ως συσσωρευτής ενέργειας στο σχεδιασμό.

Το υπό εξέταση μοντέλο δεν διαθέτει αναγεννητή, επομένως η απόδοση του μηχανισμού δεν είναι υψηλή. Η θερμότητα της ουσίας μετά την εκτέλεση της εργασίας μεταφέρεται στο ψυκτικό χρησιμοποιώντας τα τοιχώματα. Η θερμοκρασία δεν έχει χρόνο να μειωθεί κατά την απαιτούμενη ποσότητα, επομένως ο χρόνος ψύξης παρατείνεται και η ταχύτητα του κινητήρα είναι χαμηλή.

Τύποι κινητήρων

Δομικά, υπάρχουν πολλές επιλογές που χρησιμοποιούν την αρχή Stirling, εξετάζονται οι κύριοι τύποι:

Ο σχεδιασμός χρησιμοποιεί δύο διαφορετικά έμβολα τοποθετημένα σε διαφορετικά κυκλώματα. Το πρώτο κύκλωμα χρησιμοποιείται για θέρμανση, το δεύτερο κύκλωμα χρησιμοποιείται για ψύξη. Αντίστοιχα, κάθε έμβολο έχει τον δικό του αναγεννητή (ζεστό και κρύο). Η συσκευή έχει καλή αναλογία ισχύος προς όγκο. Το μειονέκτημα είναι ότι η θερμοκρασία του θερμού αναγεννητή δημιουργεί δυσκολίες σχεδιασμού.

• Κινητήρας "β - Stirling":

Ο σχεδιασμός χρησιμοποιεί έναν ενιαίο κλειστό βρόχο, με διαφορετικές θερμοκρασίεςστα άκρα (κρύο, ζεστό). Ένα έμβολο με εκτοπιστή βρίσκεται στην κοιλότητα. Ο εκτοπιστής χωρίζει τον χώρο σε ψυχρή και θερμή ζώνη. Η ανταλλαγή κρύου και θερμότητας γίνεται με την άντληση μιας ουσίας μέσω ενός εναλλάκτη θερμότητας. Δομικά, ο εναλλάκτης θερμότητας κατασκευάζεται σε δύο εκδόσεις: εξωτερικός, σε συνδυασμό με εκτοπιστή.

• Κινητήρας "γ - Stirling":

Ο μηχανισμός εμβόλου περιλαμβάνει τη χρήση δύο κλειστών κυκλωμάτων: ψυχρού και με εκτοπιστή. Η ισχύς αφαιρείται από το κρύο έμβολο. Το έμβολο με τον εκτοπιστή είναι ζεστό από τη μια πλευρά και κρύο από την άλλη. Ο εναλλάκτης θερμότητας βρίσκεται τόσο μέσα όσο και έξω από τη δομή.

Μερικοί σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειαςδεν είναι παρόμοια με τους κύριους τύπους κινητήρων:

• Περιστροφικός κινητήρας Stirling.

Δομικά, η εφεύρεση έχει δύο ρότορες σε έναν άξονα. Το εξάρτημα εκτελεί περιστροφικές κινήσεις σε κλειστό κυλινδρικό χώρο. Καθορίζεται μια συνεργιστική προσέγγιση για την υλοποίηση του κύκλου. Το σώμα περιέχει ακτινωτές σχισμές. Οι λεπίδες με ένα συγκεκριμένο προφίλ εισάγονται στις εσοχές. Οι πλάκες τοποθετούνται στον ρότορα και μπορούν να κινούνται κατά μήκος του άξονα καθώς περιστρέφεται ο μηχανισμός. Όλες οι λεπτομέρειες δημιουργούν μεταβαλλόμενους όγκους με φαινόμενα να λαμβάνουν χώρα μέσα τους. Οι όγκοι διαφορετικών ρότορων συνδέονται χρησιμοποιώντας κανάλια. Η θέση των καναλιών μετατοπίζεται κατά 90° μεταξύ τους. Η μετατόπιση των ρότορων μεταξύ τους είναι 180°.

• Θερμοακουστικός κινητήρας Stirling.

Ο κινητήρας χρησιμοποιεί ακουστικό συντονισμό για την εκτέλεση διεργασιών. Η αρχή βασίζεται στην κίνηση της ύλης μεταξύ μιας θερμής και ψυχρής κοιλότητας. Το κύκλωμα μειώνει τον αριθμό των κινούμενων μερών, τη δυσκολία στην αφαίρεση της λαμβανόμενης ισχύος και τη διατήρηση του συντονισμού. Η σχεδίαση αναφέρεται στον τύπο του κινητήρα με ελεύθερο έμβολο.

DIY κινητήρας Stirling

Σήμερα, αρκετά συχνά σε ένα ηλεκτρονικό κατάστημα μπορείτε να βρείτε αναμνηστικά φτιαγμένα με τη μορφή του εν λόγω κινητήρα. Δομικά και τεχνολογικά, οι μηχανισμοί είναι αρκετά απλοί· αν θέλετε, ένας κινητήρας Stirling μπορεί εύκολα να κατασκευαστεί με τα χέρια σας από διαθέσιμα υλικά. Μπορείτε να βρείτε μεγάλη ποσότητα υλικών στο Διαδίκτυο: βίντεο, σχέδια, υπολογισμοί και άλλες πληροφορίες σχετικά με αυτό το θέμα.

Κινητήρας Stirling χαμηλής θερμοκρασίας:

• Ας εξετάσουμε την απλούστερη έκδοση ενός κυματοκινητήρα, για την οποία θα χρειαστείτε ένα κουτί από κασσίτερο, μαλακό αφρό πολυουρεθάνης, έναν δίσκο, μπουλόνια και συνδετήρες. Όλα αυτά τα υλικά είναι εύκολο να τα βρείτε στο σπίτι, το μόνο που μένει είναι να κάνετε τα εξής:
• Πάρτε μαλακό αφρό πολυουρεθάνης, κόψτε κατά δύο χιλιοστά μικρότερη σε διάμετρο από εσωτερική διάμετρος κονσέρβακύκλος. Το ύψος του αφρού είναι δύο χιλιοστά περισσότερο από το μισό ύψος του δοχείου. Το αφρώδες ελαστικό παίζει το ρόλο του εκτοπιστή στον κινητήρα.
• Πάρτε το καπάκι του βάζου, κάντε μια τρύπα στη μέση, διαμέτρου δύο χιλιοστών. Συγκολλήστε μια κοίλη ράβδο στην τρύπα, η οποία θα λειτουργήσει ως οδηγός για τη μπιέλα του κινητήρα.
• Πάρτε έναν κύκλο κομμένο από αφρό, τοποθετήστε μια βίδα στη μέση του κύκλου και ασφαλίστε τον και στις δύο πλευρές. Κολλήστε έναν προ-ισιωμένο συνδετήρα στη ροδέλα.
• Ανοίξτε μια τρύπα δύο εκατοστά από το κέντρο, διαμέτρου τριών χιλιοστών, περάστε τον εκτοπιστή από την κεντρική τρύπα του καπακιού, κολλήστε το καπάκι στο βάζο.
• Φτιάξτε έναν μικρό κύλινδρο από κασσίτερο, διαμέτρου ενάμιση εκατοστού, κολλήστε τον στο καπάκι του δοχείου έτσι ώστε η πλαϊνή οπή του καπακιού να είναι καθαρά κεντραρισμένη μέσα στον κύλινδρο του κινητήρα.
• Φτιάξτε έναν στροφαλοφόρο άξονα κινητήρα από έναν συνδετήρα. Ο υπολογισμός γίνεται με τέτοιο τρόπο ώστε η απόσταση των γονάτων να είναι 90°.
• Κάντε μια βάση για τον στροφαλοφόρο άξονα του κινητήρα. Φτιάξτε μια ελαστική μεμβράνη από μεμβράνη πολυαιθυλενίου, βάλτε τη μεμβράνη στον κύλινδρο, σπρώξτε την, στερεώστε την.

• Φτιάξτε τη δική σας μπιέλα κινητήρα, λυγίστε το ένα άκρο του ισιωμένου προϊόντος σε σχήμα κύκλου, τοποθετήστε το άλλο άκρο σε ένα κομμάτι γόμα. Το μήκος ρυθμίζεται με τέτοιο τρόπο ώστε στο χαμηλότερο σημείο του άξονα η μεμβράνη να αποσύρεται και στο υψηλότερο σημείο η μεμβράνη να εκτείνεται όσο το δυνατόν περισσότερο. Ρυθμίστε την άλλη μπιέλα χρησιμοποιώντας την ίδια αρχή.
• Κολλήστε τη μπιέλα του κινητήρα με μια λαστιχένια άκρη στη μεμβράνη. Στερεώστε τη μπιέλα χωρίς ελαστικό άκρο στον εκτοπιστή.
• Τοποθετήστε το βολάν του δίσκου στον μηχανισμό στροφάλου του κινητήρα. Στερεώστε τα πόδια στο βάζο για να μην κρατάτε το προϊόν στα χέρια σας. Το ύψος των ποδιών σας επιτρέπει να τοποθετήσετε ένα κερί κάτω από το βάζο.

Αφού καταστεί δυνατή η κατασκευή ενός κινητήρα Stirling στο σπίτι, ο κινητήρας ξεκινά. Για να το κάνετε αυτό, τοποθετήστε ένα αναμμένο κερί κάτω από το βάζο και αφού ζεσταθεί το βάζο, πιέστε τον σφόνδυλο.

Η εξεταζόμενη επιλογή εγκατάστασης μπορεί να συναρμολογηθεί γρήγορα στο σπίτι, ως οπτικό βοήθημα. Εάν έχετε βάλει στόχο και επιθυμείτε να φτιάξετε έναν κινητήρα Stirling όσο το δυνατόν πιο κοντά στα εργοστασιακά ανάλογα, τα σχέδια όλων των εξαρτημάτων είναι ελεύθερα διαθέσιμα. Βήμα-βήμα εκτέλεσηκάθε κόμβος θα σας επιτρέψει να δημιουργήσετε μια λειτουργική διάταξη όχι χειρότερη από τις εμπορικές εκδόσεις.

Πλεονεκτήματα

Ο κινητήρας Stirling έχει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:

• Για να λειτουργήσει ο κινητήρας, είναι απαραίτητη μια διαφορά θερμοκρασίας· το τι καύσιμο προκαλεί τη θέρμανση δεν είναι σημαντικό.
• Δεν χρειάζεται να χρησιμοποιήσετε συνημμένα και βοηθητικός εξοπλισμός, ο σχεδιασμός του κινητήρα είναι απλός και αξιόπιστος.
• Η διάρκεια ζωής του κινητήρα, λόγω των σχεδιαστικών χαρακτηριστικών του, είναι 100.000 ώρες λειτουργίας.
• Η λειτουργία του κινητήρα δεν δημιουργεί εξωτερικό θόρυβο, καθώς δεν υπάρχει έκρηξη.
• Η διαδικασία λειτουργίας του κινητήρα δεν συνοδεύεται από εκπομπές άχρηστων ουσιών.
• Η λειτουργία του κινητήρα συνοδεύεται από ελάχιστους κραδασμούς.
• Οι διαδικασίες στους κυλίνδρους της εγκατάστασης είναι φιλικές προς το περιβάλλον. Η χρήση της σωστής πηγής θερμότητας θα διατηρήσει τον κινητήρα σας καθαρό.

Ελαττώματα

Τα μειονεκτήματα του κινητήρα Stirling περιλαμβάνουν:

• Είναι δύσκολο να καθιερωθεί μαζική παραγωγή, καθώς ο σχεδιασμός του κινητήρα απαιτεί τη χρήση μεγάλη ποσότηταυλικά;
• Υψηλό βάρος και μεγάλες διαστάσεις του κινητήρα, καθώς για αποτελεσματική ψύξη είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε ένα μεγάλο ψυγείο.
• Για να αυξηθεί η απόδοση, ο κινητήρας ενισχύεται χρησιμοποιώντας σύνθετες ουσίες(υδρογόνο, ήλιο), που καθιστά επικίνδυνη τη λειτουργία της μονάδας.
• Η αντίσταση σε υψηλές θερμοκρασίες των κραμάτων χάλυβα και η θερμική τους αγωγιμότητα περιπλέκει τη διαδικασία κατασκευής του κινητήρα. Οι σημαντικές απώλειες θερμότητας στον εναλλάκτη θερμότητας μειώνουν την απόδοση της μονάδας και η χρήση συγκεκριμένων υλικών καθιστά ακριβή την κατασκευή του κινητήρα.
• Για να ρυθμίσετε και να αλλάξετε τον κινητήρα από λειτουργία σε λειτουργία, πρέπει να χρησιμοποιηθούν ειδικές συσκευές ελέγχου.

Χρήση

Ο κινητήρας Stirling έχει βρει τη θέση του και χρησιμοποιείται ενεργά όπου το μέγεθος και η παμφάγος είναι ένα σημαντικό κριτήριο:

• Κινητήρας Stirling-ηλεκτρική γεννήτρια.

Μηχανισμός μετατροπής θερμότητας σε ηλεκτρική ενέργεια. Συχνά υπάρχουν προϊόντα που χρησιμοποιούνται ως φορητές τουριστικές γεννήτριες, εγκαταστάσεις για τη χρήση ηλιακής ενέργειας.

• Ο κινητήρας είναι σαν αντλία (ηλεκτρικός).

Ο κινητήρας χρησιμοποιείται για εγκατάσταση σε κύκλωμα συστήματα θέρμανσης, εξοικονόμηση ηλεκτρικής ενέργειας.

• Ο κινητήρας είναι σαν αντλία (καλοριφέρ).

Σε χώρες με ζεστά κλίματα, ο κινητήρας χρησιμοποιείται ως θερμαντήρας χώρου.

Μηχανή Stirling σε υποβρύχιο:

• Ο κινητήρας είναι σαν αντλία (ψύκτη).

Σχεδόν όλα τα ψυγεία χρησιμοποιούν αντλίες θερμότητας στο σχεδιασμό τους· με την εγκατάσταση ενός κινητήρα Stirling εξοικονομούνται πόροι.

• Ο κινητήρας είναι σαν αντλία, που δημιουργεί εξαιρετικά χαμηλούς βαθμούς θέρμανσης.

Η συσκευή χρησιμοποιείται ως ψυγείο. Για να γίνει αυτό, η διαδικασία ξεκινά προς την αντίθετη κατεύθυνση. Οι μονάδες υγροποιούν το αέριο και ψύχουν τα στοιχεία μέτρησης σε μηχανισμούς ακριβείας.

• Κινητήρας για υποβρύχιο εξοπλισμό.

Τα υποβρύχια της Σουηδίας και της Ιαπωνίας κινούνται με κινητήρες.

Κινητήρας Stirling ως ηλιακή εγκατάσταση:

• Ο κινητήρας είναι σαν συσσωρευτής ενέργειας.

Το καύσιμο σε τέτοιες μονάδες, το λιωμένο αλάτι και ο κινητήρας χρησιμοποιούνται ως πηγή ενέργειας. Τα αποθέματα ενέργειας του κινητήρα προηγούνται των χημικών στοιχείων.

• Ηλιακός κινητήρας.

Μετατρέπει την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική. Η ουσία σε αυτή την περίπτωση είναι υδρογόνο ή ήλιο. Ο κινητήρας τοποθετείται στο εστιακό σημείο της μέγιστης συγκέντρωσης ηλιακής ενέργειας που δημιουργείται με χρήση παραβολικής κεραίας.

Μπορείτε, φυσικά, να αγοράσετε όμορφα εργοστασιακά μοντέλα κινητήρων Stirling, όπως σε αυτό Κινεζικό ηλεκτρονικό κατάστημα. Ωστόσο, μερικές φορές θέλεις να δημιουργήσεις τον εαυτό σου και να φτιάξεις κάτι, ακόμα και από αυτοσχέδια μέσα. Στον ιστότοπό μας υπάρχουν ήδη αρκετές επιλογές για την κατασκευή αυτών των κινητήρων και σε αυτή τη δημοσίευση, δείτε το πλήρες απλή επιλογήφτιαγμένο στο σπίτι.

Δείτε παρακάτω 3 επιλογές DIY.

Ο Ντμίτρι Πετράκοφ, κατά λαϊκή απαίτηση, γυρίστηκε οδηγίες βήμα προς βήμαγια τη συναρμολόγηση ενός ισχυρού κινητήρα Stirling σε σχέση με το μέγεθος και την κατανάλωση θερμότητας. Αυτό το μοντέλο χρησιμοποιεί υλικά που είναι προσβάσιμα σε κάθε θεατή και ευρέως διαδεδομένα· ο καθένας μπορεί να τα αποκτήσει. Ο συγγραφέας επέλεξε όλα τα μεγέθη που παρουσιάζονται σε αυτό το βίντεο με βάση την πολυετή εμπειρία εργασίας με Stirlings αυτού του σχεδίου και για το συγκεκριμένο δείγμα είναι τα βέλτιστα.

Αυτό το μοντέλο χρησιμοποιεί υλικά προσβάσιμα σε κάθε θεατή και ευρέως διαδεδομένα, χάρη στα οποία ο καθένας μπορεί να τα αποκτήσει. Όλα τα μεγέθη που παρουσιάζονται σε αυτό το βίντεο επιλέχθηκαν με βάση την πολυετή εμπειρία εργασίας με Stirlings αυτού του σχεδίου και για το συγκεκριμένο δείγμα είναι τα βέλτιστα.

Με αίσθηση, αίσθηση και διάταξη.

Μοτέρ Stirling σε λειτουργία με φορτίο (αντλία νερού).

Η αντλία νερού, συναρμολογημένη ως πρωτότυπο λειτουργίας, έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί παράλληλα με τους κινητήρες Stirling. Η ιδιαιτερότητα της αντλίας έγκειται στη μικρή ποσότητα ενέργειας που απαιτείται για την εκτέλεση της εργασίας της: αυτός ο σχεδιασμός χρησιμοποιεί μόνο ένα μικρό μέρος του δυναμικού εσωτερικού όγκου εργασίας του κινητήρα και επομένως έχει ελάχιστη επίδραση στην απόδοσή του.

Μοτέρ Stirling από κασσίτερο

Για να το φτιάξετε, θα χρειαστείτε διαθέσιμα υλικά: ένα κουτί με κονσέρβες, ένα μικρό κομμάτι αφρώδους καουτσούκ, ένα CD, δύο μπουλόνια και συνδετήρες.

Το αφρώδες ελαστικό είναι ένα από τα πιο κοινά υλικά που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή κινητήρων Stirling. Ο εκτοπιστής κινητήρα είναι κατασκευασμένος από αυτό. Κόβουμε έναν κύκλο από ένα κομμάτι από το αφρώδες λάστιχο μας, κάνουμε τη διάμετρό του δύο χιλιοστά μικρότερη από την εσωτερική διάμετρο του κουτιού και το ύψος του λίγο περισσότερο από το μισό.

Ανοίγουμε μια τρύπα στο κέντρο του καλύμματος στην οποία στη συνέχεια θα εισάγουμε τη μπιέλα. Για να εξασφαλίσουμε την ομαλή κίνηση της μπιέλας, φτιάχνουμε μια σπείρα από ένα συνδετήρα και τη συγκολλάμε στο κάλυμμα.

Τρυπάμε με μια βίδα στη μέση τον κύκλο αφρού από αφρώδες ελαστικό και τον στερεώνουμε με ροδέλα στο πάνω μέρος και κάτω με ροδέλα και παξιμάδι. Μετά από αυτό, στερεώνουμε ένα κομμάτι συνδετήρα με συγκόλληση, αφού πρώτα το ισιώσετε.

Τώρα κολλάμε τον εκτοπιστή στην τρύπα που έχει γίνει εκ των προτέρων στο καπάκι και κολλάμε ερμητικά το καπάκι και το βάζο μεταξύ τους. Κάνουμε μια μικρή θηλιά στο τέλος του συνδετήρα, και ανοίγουμε άλλη μια τρύπα στο καπάκι, αλλά λίγο μεγαλύτερη από την πρώτη.

Φτιάχνουμε έναν κύλινδρο από κασσίτερο χρησιμοποιώντας συγκόλληση.

Συνδέουμε τον έτοιμο κύλινδρο στο κουτί χρησιμοποιώντας ένα κολλητήρι, έτσι ώστε να μην υπάρχουν κενά στο σημείο της συγκόλλησης.

Φτιάχνουμε έναν στροφαλοφόρο άξονα από ένα συνδετήρα. Η απόσταση των γονάτων πρέπει να είναι 90 μοίρες. Το γόνατο που θα είναι πάνω από τον κύλινδρο σε ύψος είναι 1-2 mm μεγαλύτερο από το άλλο.

Χρησιμοποιούμε συνδετήρες για να φτιάξουμε βάσεις για τον άξονα. Φτιάχνουμε μια μεμβράνη. Για να το κάνουμε αυτό, βάζουμε τον κύλινδρο πλαστική ταινία, σπρώξτε το λίγο προς τα μέσα και στερεώστε το στον κύλινδρο με κλωστή.

Φτιάχνουμε τη μπιέλα που θα χρειαστεί να στερεωθεί στη μεμβράνη από ένα συνδετήρα και την εισάγουμε σε ένα κομμάτι λάστιχο. Το μήκος της μπιέλας πρέπει να είναι τέτοιο ώστε στο κάτω νεκρό κέντρο του άξονα η μεμβράνη να τραβιέται μέσα στον κύλινδρο και στο υψηλότερο, αντίθετα, να εκτείνεται. Με τον ίδιο τρόπο στήνουμε και τη δεύτερη μπιέλα.

Κολλάμε τη μπιέλα με λάστιχο στη μεμβράνη και την άλλη την στερεώνουμε στον εκτοπιστή.

Χρησιμοποιούμε συγκολλητικό σίδερο για να στερεώνουμε τα πόδια του συνδετήρα στο κουτί και να στερεώνουμε το σφόνδυλο στον στρόφαλο. Για παράδειγμα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα CD.

Μηχανή Stirling κατασκευασμένο στο σπίτι. Τώρα το μόνο που μένει είναι να φέρετε θερμότητα κάτω από το βάζο - ανάψτε ένα κερί. Και μετά από λίγα δευτερόλεπτα δώστε μια ώθηση στο σφόνδυλο.

Πώς να φτιάξετε μια απλή μηχανή Stirling (με φωτογραφίες και βίντεο)

www.newphysicist.com

Ας φτιάξουμε έναν κινητήρα Stirling.

Ο κινητήρας Stirling είναι ένας θερμικός κινητήρας που λειτουργεί με κυκλική συμπίεση και διαστολή αέρα ή άλλου αερίου (ρευστού εργασίας) σε διάφορες θερμοκρασίες, έτσι ώστε να υπάρχει καθαρή μετατροπή της θερμικής ενέργειας σε μηχανικό έργο. Πιο συγκεκριμένα, ο κινητήρας Stirling είναι ένας αναγεννητικός θερμικός κινητήρας με κλειστό βρόχομε ένα σταθερά αέριο ρευστό εργασίας.

Οι κινητήρες Stirling έχουν υψηλότερη απόδοση σε σύγκριση με ατμομηχανέςκαι μπορεί να φτάσει το 50% απόδοση. Είναι επίσης ικανά να λειτουργούν αθόρυβα και μπορούν να χρησιμοποιήσουν σχεδόν οποιαδήποτε πηγή θερμότητας. Η πηγή θερμικής ενέργειας παράγεται εξωτερικά στον κινητήρα Stirling και όχι μέσω εσωτερικής καύσης, όπως συμβαίνει με τους κινητήρες κύκλου Otto ή ντίζελ.

Οι κινητήρες Stirling είναι συμβατοί με εναλλακτικές και ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, γιατίμπορεί να γίνουν ολοένα και πιο σημαντικές καθώς αυξάνονται οι τιμές παραδοσιακούς τύπουςκαυσίμων και υπό το πρίσμα προβλημάτων όπως η εξάντληση των αποθεμάτων πετρελαίου και αλλαγή του κλίματος.

Σε αυτό το έργο θα σας δώσουμε απλές οδηγίεςγια να δημιουργήσετε ένα πολύ απλό κινητήρας DIY Ανακατεύοντας χρησιμοποιώντας δοκιμαστικό σωλήνα και σύριγγα .

Πώς να φτιάξετε έναν απλό κινητήρα Stirling – Βίντεο

Εξαρτήματα και βήματα για την κατασκευή ενός κινητήρα Stirling

1. Κομμάτι σκληρό ξύλοή κόντρα πλακέ

Αυτή είναι η βάση για τον κινητήρα σας. Επομένως, πρέπει να είναι αρκετά άκαμπτο για να αντεπεξέρχεται στις κινήσεις του κινητήρα. Στη συνέχεια κάντε τρεις μικρές τρύπες όπως φαίνεται στην εικόνα. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε κόντρα πλακέ, ξύλο κ.λπ.

2. Μάρμαρο ή γυάλινες μπάλες

Στον κινητήρα Stirling, αυτές οι μπάλες εκτελούν μια σημαντική λειτουργία. Σε αυτό το έργο, το μάρμαρο λειτουργεί ως εκτοπιστής του θερμού αέρα από ζεστή πλευράδοκιμαστικούς σωλήνες στην ψυχρή πλευρά. Όταν το μάρμαρο μετατοπίζεται ζεστός αέρας, κρυώνει.

3. Μπαστούνια και βίδες

Οι καρφίτσες και οι βίδες χρησιμοποιούνται για τη συγκράτηση του δοκιμαστικού σωλήνα σε άνετη θέση για ελεύθερη κίνηση προς οποιαδήποτε κατεύθυνση χωρίς καμία διακοπή.

4. Κομμάτια από καουτσούκ

Αγοράστε μια γόμα και κόψτε την στα παρακάτω σχήματα. Χρησιμοποιείται για τη σταθερή συγκράτηση του δοκιμαστικού σωλήνα και τη διατήρηση της σφράγισής του. Δεν πρέπει να υπάρχει διαρροή στο στόμιο του σωλήνα. Εάν συμβεί αυτό, το έργο δεν θα είναι επιτυχές.

5. Σύριγγα

Η σύριγγα είναι ένα από τα πιο σημαντικά και κινούμενα μέρη απλός κινητήραςΣτέρλινγκ. Προσθέστε λίγο λιπαντικό μέσα στη σύριγγα, ώστε το έμβολο να μπορεί να κινείται ελεύθερα μέσα στην κάννη. Καθώς ο αέρας διαστέλλεται μέσα στον δοκιμαστικό σωλήνα, σπρώχνει το έμβολο προς τα κάτω. Ως αποτέλεσμα, η κάννη της σύριγγας κινείται προς τα πάνω. Ταυτόχρονα, το μάρμαρο κυλά προς την καυτή πλευρά του δοκιμαστικού σωλήνα και μετατοπίζει τον ζεστό αέρα και τον αναγκάζει να κρυώσει (μείωση όγκου).

6. Δοκιμαστικός σωλήνας Ο δοκιμαστικός σωλήνας είναι το πιο σημαντικό και λειτουργικό εξάρτημα ενός απλού κινητήρα Stirling. Ο δοκιμαστικός σωλήνας είναι κατασκευασμένος από συγκεκριμένο τύπο γυαλιού (όπως βοριοπυριτικό γυαλί) που είναι εξαιρετικά ανθεκτικό στη θερμότητα. Έτσι μπορεί να θερμανθεί σε υψηλές θερμοκρασίες.

Πώς λειτουργεί ένας κινητήρας Stirling;

Μερικοί λένε ότι οι κινητήρες Stirling είναι απλοί. Αν αυτό είναι αλήθεια, τότε ακριβώς όπως οι μεγάλες εξισώσεις της φυσικής (π.χ. E = mc2), είναι απλές: απλές στην επιφάνεια, αλλά πλουσιότερες, πιο περίπλοκες και δυνητικά πολύ συγκεχυμένες μέχρι να τις συνειδητοποιήσετε. Νομίζω ότι είναι ασφαλέστερο να θεωρούμε τους κινητήρες Stirling ως πολύπλοκους: πολλά πολύ κακά βίντεο στο YouTube δείχνουν πώς να τα "εξηγήσετε" εύκολα με έναν πολύ ελλιπή και μη ικανοποιητικό τρόπο.

Κατά τη γνώμη μου, δεν μπορείς να καταλάβεις έναν κινητήρα Stirling απλά κατασκευάζοντας τον ή παρατηρώντας πώς λειτουργεί από έξω: πρέπει να σκεφτείς σοβαρά τον κύκλο των βημάτων που περνάει, τι συμβαίνει με το αέριο μέσα και πώς διαφέρει από αυτό που συμβαίνει σε μια συμβατική ατμομηχανή.

Το μόνο που απαιτείται για τη λειτουργία του κινητήρα είναι μια διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του ζεστού και του κρύου τμήματος του θαλάμου αερίου. Έχουν κατασκευαστεί μοντέλα που μπορούν να λειτουργήσουν μόνο με διαφορά θερμοκρασίας 4 °C, αν και οι εργοστασιακές μηχανές πιθανότατα θα λειτουργούν με διαφορά πολλών εκατοντάδων μοιρών. Αυτοί οι κινητήρες μπορεί να γίνουν η πιο αποτελεσματική μορφή κινητήρα εσωτερικής καύσης.

Μηχανές Stirling και συγκεντρωμένη ηλιακή ενέργεια

Οι μηχανές Stirling παρέχουν μια τακτοποιημένη μέθοδο μετατροπής της θερμικής ενέργειας σε κίνηση που μπορεί να κινήσει μια γεννήτρια. Ο πιο συνηθισμένος σχεδιασμός είναι να υπάρχει ο κινητήρας στο κέντρο ενός παραβολικού καθρέφτη. Ένας καθρέφτης θα τοποθετηθεί στη συσκευή παρακολούθησης έτσι ώστε οι ακτίνες του ήλιου να εστιάζονται στον κινητήρα.

* Μηχανή Stirling ως δέκτης

Μπορεί να έχετε παίξει με κυρτούς φακούς κατά τη διάρκεια των σχολικών σας ημερών. Συγκεντρώνοντας την ηλιακή ενέργεια για να κάψετε ένα κομμάτι χαρτί ή ένα σπίρτο, έχω δίκιο; Οι νέες τεχνολογίες αναπτύσσονται μέρα με τη μέρα. Συμπυκνωμένο ηλιακό θερμική ενέργειακερδίζει όλο και περισσότερη προσοχή αυτές τις μέρες.

Παραπάνω είναι ένα σύντομο βίντεο ενός απλού κινητήρα δοκιμαστικού σωλήνα που χρησιμοποιεί γυάλινες χάντρες ως εκτοπιστή και μια γυάλινη σύριγγα ως έμβολο δύναμης.

Αυτή η απλή μηχανή Stirling κατασκευάστηκε από υλικά που είναι διαθέσιμα στα περισσότερα σχολικά εργαστήρια επιστήμης και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επίδειξη μιας απλής θερμικής μηχανής.

Διάγραμμα πίεσης-όγκου ανά κύκλο

Διαδικασία 1 → 2 Διαστολή του αερίου εργασίας στο θερμό άκρο του δοκιμαστικού σωλήνα, η θερμότητα μεταφέρεται στο αέριο και το αέριο διαστέλλεται, αυξάνοντας τον όγκο και πιέζοντας το έμβολο της σύριγγας προς τα πάνω.

Διαδικασία 2 → 3 Καθώς το μάρμαρο κινείται προς το θερμό άκρο του δοκιμαστικού σωλήνα, το αέριο ωθείται από το θερμό άκρο του δοκιμαστικού σωλήνα στο ψυχρό άκρο και καθώς το αέριο κινείται, μεταφέρει θερμότητα στο τοίχωμα του δοκιμαστικού σωλήνα.

Διαδικασία 3 → 4 Η θερμότητα αφαιρείται από το αέριο εργασίας και ο όγκος μειώνεται, το έμβολο της σύριγγας κινείται προς τα κάτω.

Διαδικασία 4 → 1 Ολοκληρώνει τον κύκλο. Το αέριο εργασίας μετακινείται από το ψυχρό άκρο του δοκιμαστικού σωλήνα στο ζεστό άκρο καθώς τα μάρμαρα το μετατοπίζουν, λαμβάνοντας θερμότητα από το τοίχωμα του δοκιμαστικού σωλήνα καθώς κινείται, αυξάνοντας έτσι την πίεση του αερίου.