c) Kết quả các thông số cơ bản của động cơ:
-----------------Ket qua tinh toan dong co Stirling---------------- --------------------------Thong so nhap---------------------------- Toc do dong co : 60 v/ph
Ap suat nap : 0,11 MPa Cuong do sang : 800 W/m2 The tich cong tac : 0.0024114 m3 Goc lenh : 85 do
------------------------Thon so bo cap nhiet------------------------- Nhiet luong cap trong 1s : 285 J/s
Nhiet luong cap cho 1 chu trinh : 285 J
Cong suat : 111 W Hieu suat : 38 % Cong co ich cua 1 chu trinh : 131J
Ap suat cuc dai : 0,23859MPa Nhiet do lon nhat : 267 doC Nhiet do nho nhat : 28 doC
Như vậy áp suất cực đại đạt được 6.7374MPa khi góc quay trục khuỷu có giá trị
khoảng 220o. Hiệu suất có ích của động cơ là 38% (với hiệu suất cơ khí của động cơ
được chọn là 85%). Nhiệt độ lớn nhất 267oC, nhỏ nhất 28oC. Công suất động cơ 111W.
4.3. Nghiên cứu lý thuyết về ảnh hưởng của một vài yếu tố đến quá trình hoạt động của động cơ Stirling sử dụng năng lượng mặt trời động của động cơ Stirling sử dụng năng lượng mặt trời
Trong thực tế, có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hoạt động của động cơ Stirling sử dụng năng lượng mặt trời như: năng suất bức xạ mặt trời (E); tốc độ động
cơ (n); tốc độ chuyển động của khơng khí mơi trường; đặc điểm của mô men
cản…Trong đó năng suất bức xạ mặt trời và tốc độ động cơ là hai yếu tố thường xuyên
tác động đến quá trình hoạt động của động cơ, đặc biệt là năng suất bức xạ mặt trời. Để nghiên cứu lý thuyết về ảnh hưởng của tốc độ động cơ và cường độ bức xạ năng lượng mặt trời đến quá trình hoạt động của động cơ Stirling sử dụng năng lượng
mặt trời, sử dụng các thông số của động cơ mẫu được giới thiệu ở mục 4.2.3 để tính tốn.
4.3.1. Ảnh hưởng của năng suất bức xạ mặt trời
Năng suất bức xạ mặt trời thường xuyên thay đổi, dẫn đến lượng nhiệt của bộ
thu cung cấp cho động cơ thay đổi, gây ảnh hưởng khơng tốt đến q trình hoạt động của động cơ. Để đơn giản trong q trình phân tích kết quả, chọn phương án thay đổi
cường độ bức xạ trung bình. Cụ thể, ta có thể thay đổi thông số cường độ bức xạ trung
bình của ánh sáng mặt trời từ 700W/m2 đến 960W/m2. Áp dụng chương trình tính ở
trên, thu được các kết quả trình bày ở phụ lục 1 (với điều kiện giữ nguyên chế độ tốc độ của động cơ).
Bảng 4.2 là số liệu tổng hợp từ phụ lục 1. Phân tích số liệu trong bảng 4.2, nhận thấy: khi năng suất bức xạ mặt trời tăng mà giữ nguyên chế độ tốc độ công tác của
lượng cấp cho mỗi chu trình của động cơ, làm tăng nhiệt độ Tmax trongquá trình cấp nhiệt, từ đó làm hiệu suất nhiệt chu trình và cơng suất động cơ tăng. Kết quả tính tốn của chương trình khá phù hợp với lý thuyết động cơ Stirling.
Bảng 4.2
Các thông số cơ bản của động cơ khi thay đổi năng suất bức xạ mặt trời
TT Cường độ bức xạ (W/m2) Nhiệt lượng cấp (J/s) pmax (MPa) Tmin (0C) Tmax (0C) Công suất (W) Hiệu suất (%) 1 700 249 0.18549 29 119 51 20 2 720 256 0.18727 29 139 61 23 3 740 263 0.18927 28 161 71 26 4 760 271 0.19129 28 183 80 29 5 780 278 0.19351 28 207 90 32 6 800 285 0.19575 28 231 99 34 7 820 292 0.19819 28 257 109 37 8 840 299 0.20079 28 285 119 39 9 860 306 0.20338 28 313 129 41 10 880 313 0.20629 28 345 139 44 11 900 320 0.20914 28 377 148 46 12 920 327 0.2121 28 411 158 48 13 940 335 0.21531 28 449 168 50 14 960 342 0.21856 28 489 178 52
Tuy nhiên, trong thực tế sử dụng động cơ, có nhiều trường hợp mơ men cản của
động cơ không đổi, khi năng suất bức xạ mặt trời thay đổi theo thời gian trong ngày,
làm cho công suất động cơ thay đổi tương ứng, dẫn tới tốc độ động cơ cũng thay đổi theo sự thay đổi của năng suất bức xạ mặt trời. Điều này chứng tỏ ảnh hưởng của sự
thay đổi năng suất bức xạ mặt trời đến quá trình hoạt động của động cơ Stirling sử (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
dụng năng lượng mặt trời là khá phức tạp. Vì khi tốc độ động cơ tăng lại làm ảnh hưởng đến thời gian trao đổi nhiệt trong một chu trình, kết quả ảnh hưởng của tốc độ đến quá trình hoạt động của động cơ sẽ trình bày trong mục tiếp theo.
4.3.2. Ảnh hưởng của tốc độ động cơ
Với điều kiện năng suất bức xạ mặt trời không đổi, nếu muốn động cơ hoạt
động ở các chế độ tốc độ khác nhau, ta phải thay đổi mô men cản cho động cơ. Cụ thể là khi thay đổi tốc độ từ 110v/ph đến 70v/ph. Áp dụng chương trình tính, thu được các
Bảng 4.3
Các thông số cơ bản của động cơ khi thay đổi tốc độ
T.tự Tốc độ
(v/ph) pmax (MPa) Tmin(
0