102 5

silnikach małej mocy, tj. od kilkd do kilkuset watów, powierzchnię wymiany ciepła

stanowi ścianka głowicy przestrzeni rozprężania. Powierzchnia tej ścianki jest ściśle związana ze średnicą cylindra, stąd, w celu zwiększenia strumienia przekazywanego ciepła, powierzchnię tę powiększa się zarówno od strony czynnika ogrzewającego, jak też gazu roboczego, przez wprowadzenie dodatkowego użebro-wania. Przykładowe formy użebrowania przedstawiono na rys. 4.i. Użebrowanie płaskie od strony źródła ciepła (spalin) jest narażone na przepalenie, dlatego jest ono zastępowane przez mniej wydajne użebrowanie igłowe (rys. 4.1bj.

Rys. 4.1. Przykłady użebrowania cylindrów przestrzeni rozprężania: a) użebrowanie płaskie, b) użebrowanie igłowe

W silnikach większej mocy taki sposób zwiększania powierzchni wymiany ciepła jest niewystarczający. Dlatego, w celu osiągnięcia wymaganego strumienia doprowadzanego ciepła, silnik Stirlinga zostaje wyposażony w dodatkowy wymiennik ciepła umieszczony poza przestrzenią cylindrową, noszący nazwę nagrzewnicy. Głównie ze względów wytrzymałościowych nagrzewnica ma konstrukcję rurkową, przy czym liczba rurek, ich średnica wewnętrzna i długość wynikają z optymalizacji konstrukcji, prowadzonej na ogół w sposób omówiony w rozdziale 3. Podobnie jak w wielu innych przypadkach wyniki obliczeń są rezultatem kompromisu między intensywnością wymiany ciepła a stratami wewnętrznymi obiegu, z których największe są wynikiem oporów przepływu oraz wpływu objętości martwej przestrzeni. Niekiedy dochodzą jeszcze względy konstrukcyjne, które nie pozwalają na przyłączenie optymalnej liczby rurek do cylindr a z uwagi na jego średnicę lub warunki pracy systemu doprowadzenia energii cieplnej, oraz problemy technologiczne limitujące ze względów praktycznych możliwość wykonania nagrzewnicy, np. grubość spoiny na

106