070 4

Analiza dyskretyzacji obiegu porównawczego wykazała, że wystarczającą dokładność obliczeń otrzymuje się dla przedziału A<p K 5°. Niektórzy autorzy sugerują, że w cylindrach przestrzeni zimnej i gorącej procesy sprężania i rozprężania mają charakter izentropowy. Wówczas we wzorze (3.12) występują odnośne człony uwzględniające te przemiany

P =

n R

(3.18)

Hx

HD

H x

R D

+ - +

r

R

KD

Cx

T

C x

ti

Zgodnie z założeniami modeli drugiego rzędu strumień dostarczonego ciepła Q

określa się na podstawie wyrażenia (1.13) na sprawność porównawczego obiegu Stirlinga z doskonałą regeneracją N

ti

(3.19)

Procesy termodynamiczne i tribologiczne występujące rzeczywiście w silniku Stirlinga powodują, że część pracy obiegu cieplnego jest tracona w procesach nieodwracalnych, związanych z tarciem gazu podczas przepływu przez wymienniki ciepła oraz tarciem ruchomych elementów mechanizmu roboczego o części stałe. W bilansie energii uwzględnia się również potrzeby związane z napędem urządzeń pomocniczych silnika. Powstające w rezultacie powyższych zjawisk straty powodują, że moc użyteczna silnika jest mniejsza od mocy W obliczonej na podstawie porównawczego obiegu cieplnego

N

(3.20)

gdzie

ie:    j

jest sumą strat

SI

1=1    j

pływu gazu przez wymienniki potrzeby własne silnika.

strumienia energii uwzględniających: opory prze-ciepła, tarcie elementów mechanizmu roboczego oraz

Druga grupa zjawisk występujących w rzeczywistym silniku Stirlinga wiąże się ze stratami, w wyniku których część strumienia ciepła skierowanego w różnych strefach przestrzeni roboczej od źródła ciepła do gazu faktycznie do niego nie dopływa. Konsekwencją tych strat jest zwiększenie wydajności wysokotemperaturowego źródła ciepła w stosunku do teoretycznego strumienia ciepła przejmowanego przez gaz roboczy <?

(3.21)

73