مقاله ای در مورد چرخه استرلینگ

دانلود مقاله ای در مورد چرخه استرلینگ
مقدمه
چرخه استرلینگ(به انگلیسی: Stirling cycle)‏ یک چرخه ترمودینامیکی می‌باشد. این شامل موتور استرلینگ اولیه می‌باشد که در سال ۱۸۱۶ توسط رابرت استرلینگ با همکاری برادرش، طراحی و ساخته شد. چرخه برگشت پذیر می‌باشد، بدین معنی که اگر با کار مکانیکی تغذیه شود، می‌تواند به عنوان پمپ حرارتی یا یخچال عمل کند. سیکل به عنوان یک چرخه بسته همراه با بازیافت با سیال عامل گازی تعریف می‌شود. چرخه بسته به این معنی می‌باشد که سیال عامل به صورت همیشگی درون سیستم ترمودینامیکی بوده و از آن خارج نمی‌شود. این چرخه همچنین در رده موتورهای احتراق خارجی دسته بندی می‌شود. [۱] بازیافت مربوط به استفاده از یک مبدل حرارتی داخلی می‌باشد که بازدهی حرارتی سیستم را افزایش می‌دهد.

شرح فرآیند
نمودار فشار بر حسب حجم برای چرخه استرلینگ
چرخه استریلینگ همانند دیگر چرخه های حرارتی دارای چهار فرآیند اصلی می‌باشد:
با این حال، این فرآیندها، به صورت جداگانه اتفاق نمی‌افتد، اما گذار از این حالات با هم همپوشانی دارند.
چرخه ایده آل استرلینگ از چهار فرآیند تشکیل شده است:
انبساط هم‌دما. فضای انبساط از خارج حرارت داده می‌شود، و سیال عامل یک فرآیند انبساط تقریبا همدما را طی می‌کند.
گرفتن دمای حجم ثابت. گاز از بازیافت حرارتی می‌گذرد، در تنیجه سرد شده، و گرمای خود را به بازیافت داده تا در مرحله بعدی چرخه مورد استفاده قرار گیرد.
تراکم هم‌دما. محفظه تراکم سرد شده، درنتیجه گاز یک فرآیند تقریبا همدما را طی می‌کند.
دادن حرارت در حجم ثابت. هوای متراکم شده از بازیافت عبور داده شده و گرما می‌گیرد و وارد محفظه انبساط می‌شود.
موتور استرلینگ موتورهای گرما- کاری هستند که حرارت را تبدیل به جنبش می کنند و نسبت به موتور بنزینی و دیزلی کارآیی بیشتری دارند. امروزه چنین موتورهایی برای موردهای خاص استفاده می کنند مثل زیر دریایی یا قایق خصوصی. گازهایی که درون موتور استرلینگ استفاده می شود هرگز از موتور خارج نمی شوند. در چنین موتورهایی هیچ احتراقی صورت نمی پذیرد، هیچ اگزوزی وجود ندارد و هیچ صدای انفجاری شنیده نمی شود به همین دلیل چنین موتورهایی فاقد صدا هستند. این موتورها از منبع گرمایی خارجی مثل آتش استفاده می کنند. گرما به گاز درون سیلندر گرم شده اضافه می شود.