斯特林发动机是一种外燃式热机,其工作原理基于循环过程。这些燃烧物质与互相流动的工作气体发生热交换,从而将热能传递给工作气体。这个过程将工作气体的热量带走,使其冷却。在压缩阶段中,工作气体的温度和压力逐渐升高,但体积减小。由于斯特林发动机是一个封闭循环系统,它可以实现高效率的能量转换。
斯特林发动机是一种外燃式热机,其工作原理基于循环过程。它由若干个步骤组成,包括加热、膨胀、冷却和压缩。
1. 加热(Heat Addition):在斯特林发动机中,燃烧物质(通常是氢气或燃料气体)在热交换器中被加热。这些燃烧物质与互相流动的工作气体发生热交换,从而将热能传递给工作气体。
2. 膨胀(Expansion):加热的工作气体经过一个连杆系统驱动活塞进行膨胀,使得活塞做往复运动。在这一过程中,工作气体的温度和压力逐渐降低,但体积增大,从而做了功。
3. 冷却(Cooling):在膨胀阶段结束后,工作气体继续流经另一个热交换器,与冷源(通常是空气或水)进行热交换。这个过程将工作气体的热量带走,使其冷却。
4. 压缩(Compression):在冷却后,工作气体被压缩回原始状态,以准备下一个循环。在压缩阶段中,工作气体的温度和压力逐渐升高,但体积减小。
这样,斯特林发动机就形成了一个循环。在循环中,工作气体通过周期性的加热和冷却过程,实现了吸收热能和释放热能的逐渐转化。通过连杆系统的运动,工作气体的膨胀和压缩过程产生的功可以输出给外部,用于驱动其他设备或者产生动力。由于斯特林发动机是一个封闭循环系统,它可以实现高效率的能量转换。