071 2

s

gdzie: \ Q^ jest sumą strat strumienia ciepła uwzględniającą najczęściej:

i =1

-    niedoskonałość regeneracji,

-    wahadłowe unoszenie ciepła przez wypornik,

-    przepływ gazu przez nieszczelności,

-    zmienność temperatury wkładu regeneratora,

-    wymianę ciepła z otoczeniem,

-    zmienność amplitudy temperatury wkładu regeneratora na jego długości.

i =i

strumienia energii, w wyniku których wywiązuje się

ciepło przekazywane bezpośrednio do gazu roboczego. Obejmują one najczęściej:

-    straty energii wskutek oporów przepływu w nagrzewnicy, chłodnicy i połowie regeneratora,

-    straty energii wynikające z histerezy wymiany ciepła w cylindrach.

Zasady określania poszczególnych, najbardziej istotnych, strat energii i ciepła przedstawiono w kolejnych punktach 3.2.1 oraz 3.2.2 tego rozdziału.

3.2.1. Straty energii

Strata energii wskutek oporów przepływu

Wymienniki ciepła umieszczone pomiędzy przestrzenią sprężania i rozprężania stwarzają opór .przepływającemu cyklicznie gazowi, powodując potrzebę utrzymania odpowiedniej różnicy ciśnień na ich długości. Z tego powodu w czasie sprężania ciśnienie gazu w odpowiednim wymienniku ciepła musi być większe, a w czasie rozprężania mniejsze, od tego jakie panowałoby w przypadku realizacji obiegu bez strat. W wyniku oddziaływania tego zjawiska praca przekazana przez gaz na mechanizm roboczy będzie mniejsza o wielkość tych strat.

Zależności matematyczne, wykorzystywane do określania strat energii, zostały wyprowadzone przy założeniu ustalonych warunków przepływu, a odpowiednie współczynniki oporów są często określane empirycznie w warunkach wyraźnie różniących się od tych, jakie panują w silniku Stirlinga.

Z tych względów określanie strat energii jest oparte na znacznych uproszczeniach i nie może być traktowane jako pełne i ostateczne, oraz wymaga racjonalnego podejścia do otrzymanych wyników obliczeń. W obliczeniach najczęściej wykorzystywana jest zależność wyjściowa [471

74