🌡️ Двигун Стірлінга

Двигун Стірлінга складається з двох ізотермічних та двох ізохорних процесів. З ідеальним регенератором його ефективність дорівнює межі Карно η = 1 − T_c/T_h.

Резервуари

Гарячий T_h 600 K Холодний T_c 250 K Ступінь стиснення r = V_max/V_min 3.0

Поточна стадія

▶ Ізотермічне розширення

ККД двигуна Стірлінга

η = 0%

Енергетичний баланс (Дж)

Q_h поглинута0

Q_c відведена0

Q_рег регенерована0

W корисна робота0

Стан газу

Об'єм V–

Тиск P–

Температура T–

Що демонструє

Цикл Стірлінга складається з чотирьох стадій: (1) ізотермічне розширення при T_h — поглинання тепла від гарячого джерела; (2) ізохорне охолодження через регенератор — збереження тепла; (3) ізотермічне стиснення при T_c — відведення тепла до холодного резервуару; (4) ізохорне нагрівання через регенератор — повернення збереженого тепла. Регенератор — ключовий елемент: він усуває теплові втрати між ізохорними стадіями.

Як користуватись

Змінюйте T_h та T_c щоб регулювати ефективність
Змінюйте ступінь стиснення r для масштабування циклу
Жовті пунктири — ізохорні стадії; кольорові криві — ізотерми
Зверніть увагу: ККД дорівнює ефективності Карно завдяки ідеальному регенератору

Чи знаєте ви?

Роберт Стірлінг запатентував свій двигун у 1816 році. Сьогодні двигуни Стірлінга застосовуються на підводних човнах, у кріогенних холодильниках, сонячних генераторах і космічних апаратах. Їх основні переваги — тиха робота, висока теоретична ефективність і здатність використовувати будь-яке джерело тепла.