ДВИГАТЕЛЬ С ВНЕШНИМ ПОДВОДОМ ТЕПЛОТЫ НА ОСНОВЕ ТЕРМОАКУСТИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ДЛЯ АВТОНОМНОЙ ТЕПЛОВОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

А.Д. Мехтиев; В.В. Югай; У.С. Есенжолов; Н.Б. Калиаскаров

doi:10.14529/power190203

Авторы

А.Д. Мехтиев Карагандинский государственный технический университет, г. Караганда, Республика Казахстан
В.В. Югай Карагандинский государственный технический университет, г. Караганда, Республика Казахстан
У.С. Есенжолов Карагандинский государственный технический университет, г. Караганда, Республика Казахстан
Н.Б. Калиаскаров Карагандинский государственный технический университет, г. Караганда, Республика Казахстан

DOI:

https://doi.org/10.14529/power190203

Ключевые слова:

тепловая электростанция, двигатель Стирлинга, когенерация, тепловая энергия, комплексное производство, альтернативная энергетика

Аннотация

Проблема эффективного электроснабжения не решена в полном объеме до сих пор. Одним из путей решения данной проблемы является разработка микротепловой электростанции, способной функциони- ровать практически на любом топливе. Использование собственного источника энергии позволит сни- зить затраты на ее производство. Существенно повышаются показатели надежности электроснабжения и обеспечивается ее бесперебойная поставка потребителю. Предложенная нами электростанция приводится в действия тепловым двигателем с внешним подводом теплоты. Целью является создание альтерна- тивного когенерационного источника энергии для удаленных потребителей сельской местности, способного работать практически на любом виде топлива или отходах, подверженных горению. Это позволит сельскому жителю на месте без оплаты транспортных потерь электроэнергии, производить электрическую и тепловую энергию в комплексе. В статье приведены некоторые результаты компьютерного моделирования двигателя с внешним подводом тепла, который работает по принципу Стирлинга. Рассмотрены конструктивные особенности разрабатываемого двигателя.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Библиографические ссылки

Бобылев, А.В. Математическая модель свободнопоршневого двигателя Стирлинга / А.В. Бобылев, В.А. Зенкин // Техника. Технологии. Инженерия. – 2017. – № 1. – С. 22–27.

Оценка КПД криогенного двигателя Стирлинга, входящего в состав газификатора сжиженного природного газа системы питания газовым потоком судового двигателя / В.А. Афанасьев, А.М. Цейтлин, П.Б. Поляков, Р.Ю. Гавлович //

Вестник АГТУ. Серия «Морская техника и технология». – 2013. – № 1. – С. 78–83.

Горожанкин, С.А. Комбинированные газотурбинные установки с двигателями Стирлинга / С.А. Горожанкин, Н.В. Савенков, А.В. Чухаркин // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского политехнического университета. – 2015. – № 2 (219). – С. 57–66. DOI: 10.5862/JEST.219.7

Жаукешов, А.М. К выбору компонентов солнечной электростанции с двигателем Стирлинга / А.М. Жаукешов // Вестник КазНУ. Серия «Физическая». – 2014. – № 4 (51). – С. 85–89.

Langlois, Justin L.R. Dynamic computer model of a Stirling space nuclear power system / Justin L.R. Langlois // Annapolis: US Naval Academy. – 2006. – Trident Scholar project report no. 345.

Ильин, Р.А. Эффективность использования двигателей Стирлинга в составе газовых теплоэнергетических установок / Р.А. Ильин // Вестник АГТУ. – 2008. – Вып. 5 (46). – С. 110–113.

Абакшин, А.Ю. Численное моделирование процессов тепло- и массобмена в цилиндрах двигателя с внешним подводом теплоты / А.Ю. Абак-шин, Г.А. Ноздрин, М.И. Куколев // Научно-технические ведомости СПбГПУ. – 2012. – № 2–2 (1477). – С. 164–167.

Уокер, Г. Двигатели Стирлинга: пер. с англ. – М.: Мир, 1985. – 408 с.

Ридер, Г.Т. Двигатели Стирлинга: пер. с англ. / Г.Т. Ридер, Ч. Хупер. – М.: Мир, 1986. – 464 с.

Методика определения параметров теплообмена во внутреннем контуре двигателя Стирлинга / В.А. Светлов, С.И. Ефимов,

Н.А. Иващенко, А.В. Сячинов // Материалы международной научно-технической конференции. – М.: Изд-во МГТУ. – 1997. – С. 45–47.

Веревкин, М.Г. Метод комплексного теплового и конструкторского расчета термомеханического генератора / М.Г. Веревкин // Известия вузов. Машиностроение. – 2004. – № 10. – С. 33–37.

Boluriaan, S. Acoustic streaming: from Rayleigh to today / S. Boluriaan, P.J. Morris // International Journal of Aeroacoustics. – 2009. – No. 11. – P. 255–292.

Towards Time-Stableand Accurate LES on Unstructured Grids / F. Ham, K. Mattsson, G. Iaccarino, P. Moin // Lecture Notes in Computational Science and Engineering. – 2007. – Vol. 56. – P. 235– 249. DOI: 10.1007/978-3-540-34234-2_17

Nonlinear two-dimensional model for thermoacoustic engines / C.A. Kassinos, G. Langer, Y.A. Ilinksii, E.A. Zabolotskaya // J. Acoust. Soc. Am. – 2004. – Vol. 111, no. 5.

Nijeholt, J.L. Simulation of a traveling-wave thermoacoustic engine using computational fluid dynamics / J.L. Nijeholt, M. Tijani, S. Spoelstra // J. Acoust. Soc. Am. – 2005. – No. 4 – P. 2265–2270. DOI: 10.1121/1.2035567

Thomas, B. Update on the evaluation of different correlations for the flow friction factor and heat transfer of Stirling engine regenerators / B. Thomas, D. Pittman // Energy Conversion Engineering Conference and Exhibit. – 2000. – Vol. 1. – P. 76–84. DOI:

2514/6.2000-2812

Thompson, M.W. Influences of a temperature gradient and fluid inertia on acoustic streaming in a standing wave / M.W. Thompson, A.A. Atchley, M.J. Maccarone // J. Acoust. Soc. Am. – 2004. – P. 1939–1849.

Ward, W. Fully tested software and users guide available from energy science and technology software center U.S. Dept. of energy / W. Ward, G.W. Swift // Oak Ridge,Tenn. J. Acoust. Soc. Am. – 1997. – P. 3671.

Мини ТЭЦ и мини электростанции на основе двигателя Стирлинга для энергообеспечения жилых и промышленных объектов / А.Д. Мехтиев, В.И. Эйрих, В.В. Югай и др. // Международный научный журнал «Актуальные проблемы совре-

менности». – Караганда: Болашақ-Баспа. – 2014. – № 3 (5). – С. 94–97.

Мини ТЭЦ с линейным генератором тока с рекуператором для утилизации отходов подверженных горению: свидетельство о государственной регистрации прав на объект авторского права Республики Казахстан № 0956 / А.Д. Мехтиев, В.В. Югай, А.Д. Алькина, П.М. Ким, О.В. Алдошина, Р.А. Мехтиев, Д.Д. Балапанова, А.В. Федорова. – Опубл. 23.05.2016.