بررسی تغییرات راندمان و توان خروجی موتور استرلینگ، ناشی از تغییر ضریب تخلخل و حجم مرده در بازیاب حرارتی

مهم ترین قسمت موتور استرلینگ نوع بتا که نقش اساسی در افزایش راندمان آن دارد، بازیاب حرارتی است. بازیاب حرارتی یکی از قسمت های مهم سیکل استرلینگ می باشد که مدل سازی آن به دلیل تاثیر پذیری از پارامترهای مختلف بسیار پیچیده است. به لحاظ ساختار فیزیکی، بازیاب حرارتی از فولاد ضد زنگ به صورت ورقه های توری و یا میله های ضد زنگ فولادی روی هم چیده شده، ساخته می شوند. در طی نیمی از سیکل کاری موتور، بازیاب حرارتی مانند اسفنج حرارتی باعث جذب گرما از گاز عامل میشود. در نیمه دیگر سیکل، بازیاب، حرارت را به گاز عامل پس میدهد، بنابراین گرمای کمتری برای دفع در منطقه سرد موتور، وجود خواهد داشت و بدین صورت باعث افزایش راندمان موتور می شود. بنابراین استفاده از بازیاب در موتور استرلینگ باعث کم شدن اتلاف حرارتی و در نهایت افزایش راندمان موتور می شود. در این مقاله تغییرات راندمان و توان خروجی موتور استرلینگ، ناشی از تغییر ضریب تخلخل و حجم مرده در محدوده بازیاب حرارتی برای موتور استرلینگ نوع بتاء مورد بررسی قرار گرفته است. این مهم، توانایی پیش بینی و بهینه سازی توان خروجی موتور استرلینگ را بر اساس شرایط فیزیکی و هندسی بازیاب، دارا می باشد. برای این منظور، در ابتدا حل عددی موتور استرلینگ نوع بتا با استفاده از مدل ایزوترم و آدیاباتیک صورت گرفته است. برای صحه گذاری نتایج به دست آمده، از مشخصات هندسی و عملکردی موتور استرلینگ ساخت شرکت جنرال موتورز استفاده شده و نتایج به دست آمده با مقادیر منتشر شده مقایسه شده است.

Keywords:

موتور استرلینگ , بازیاب حرارتی , ایزوترم , مدل سازی عددی