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斯特林发动机手工制作原理

简易斯特林发动机手工制作

制作材料简单 易操作

史特灵引擎属於外燃引擎,只要高温热源温度够高,无论是使用太阳能、废热、核原料、牛粪、丙烷、天然气、沼气(甲烷)、丁烷与石油在内的任何燃料,皆可使之运转,不同於必须使用特定燃料的汽油引擎、柴油引擎等内燃引擎。

A.基础篇

A1气体的特性

如图1把橡皮绑在容器口上,我们能容易瞭解到受热时橡皮会膨胀(图2),冷却时橡皮会缩收(图3),这是加热时,内部气体压力作用在橡皮上(图2),当然人的眼睛是无法看到气体压力的。

斯特林发动机手工制作原理

A2移气器

如果我们放入一个移气器(Displacer)到容器内(图4),而这个移气器的直径比容器的内径小一些,当移气器自由上下移动时,即可以把容器内的气体挤下或挤上。这个时候,如果我们在容器底端加热,而在容器上端冷却,使上下两端具有足够的温差,即可看见此时橡皮会不断膨胀及收缩。其原理如下:

当移气器上移,容器内的气体被挤至容器底端,此时由於容器底端加热,因此气体受热,压力变大,此压力经由活塞与容器间的空隙传到橡皮,使得橡皮会膨胀(图5)。

相反的,若施以适当的力量把移气器下移,则容器内的气体被挤至容器上端,此时由於容器上端为冷却区,因此气体被冷却,使气体温度降低,压力变小,而使得橡皮会缩收(图5)。

如此,不断使移气器自由上下移动,即可看见此时橡皮会不断膨胀及收缩。 由此,可知移气器的功用主要在於移动气体,使气体在冷热两端之间来回流

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