автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Расчетно-экспериментальное исследование процессов в двигателе стирлинга, предназначенном для утилизации бросовой теплоты



На правах рукописи

Рыбалко Андрей Иванович

РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ В ДВИГАТЕЛЕ СТИРЛИНГА, ПРЕДНАЗНАЧЕННОМ ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ БРОСОВОЙ ТЕПЛОТЫ

05.04.02 - Тепловые двигатели

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 7 ОКТ 2011

Барнаул - 2011

4858055

Работа выполнена в ОАО «15 центральный автомобильный ремонтный завод»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Кукис Владимир Самойлович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Еникеев Рустэм Далилович; доктор технических наук, профессор Лебедев Борис Олегович

Ведущая организация - ОАО «НИИ Автотракторной техники»,

(г.Челябинск)

Защита состоится 03 ноября 2011 г. в 10-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.004.03 при Алтайском государственном техническом университете им. И.И. Ползунова по адресу: 656038 г. Барнаул, пр. им. В.И. Ленина, 46 (тел/факс (3852) 26 05 16; E-mail: D21200403@mail.ru).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Алтайского государственного технического университета, им. И.И. Ползунова

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по указанному адресу на имя ученого секретаря диссертационного совета.

Автореферат разослан « 28 » сентября 2011г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Реализация многих технологических процессов, работа теплоэнергетических и теплогенерирующих установок связана с выбросом в окружающую среду большого количества энергии в форме теплоты («бросовой» теплоты), что свидетельствует о необходимости искать пути использования этих потерь. Проведенный анализ показал, что среди предлагаемых в настоящее время средств утилизации в указанных целях весьма эффективно использование одного из типов двигателей с внешним подводом теплоты - двигателей Стерлинга (ДС). Весьма важным обстоятельством в этом случае является то, что конструкция ДС существенно упрощается, так как исключается потребность в ряде систем и агрегатов, о чем подробно говорится в первой главе диссертации. Анализ литературы показал, что существующие системы утилизации «бросовой» энергии на базе ДС мало исследованы и, как правило, не доведены до стадии промышленного применения. Поэтому вопросы повышения эффективности теплосиловых, теплогенерирующих установок и технологических процессов за счет утилизации «потерь» энергии, сопровождающих их работу, связаны с решением важной научной проблемы, заключающейся в отсутствии серьезных термодинамических и экспериментальных исследований систем утилизации этих потерь с использованием ДС.

Цель настоящего исследования - исследовать особенности и дать рекомендации по использованию ДС в качестве утилизатора «бросовой» теплоты.

Гипотеза исследования. Исследование особенностей использования ДС в качестве утилизатора «потерь» энергии следует проводить на базе эксергетического метода термодинамического анализа, что позволит исключить ошибки, связанные с игнорированием качественной стороны энергетических превращений.

Для достижения указанной цели на основании выдвинутой гипотезы было необходимо решить следующие задачи:

1. Провести анализ процесса передачи теплоты от продуктов сгорания (ПС) к рабочему телу утилизационного ДС с учетом качества передаваемой энергии.

2. Разработать систему показателей для оценки работоспособности энергии потока ПС.

3. Предложить и обосновать корректное термодинамическое описание процессов, протекающих во внутреннем контуре ДС.

4. Провести эксергоанергетический анализ энергетических превращений во внутреннем контуре ДС.

5. Экспериментально оценить влияние режима работы утилизационного ДС на потоки и потери эксергии в его внутреннем контуре, на конфигурацию и интегральные характеристики совершающегося в нем термодинамического цикла.

Объектом исследования являлись энергетические процессы, протекающие при утилизации «бросовой» теплоты в системе, включающей в себя ДС.

Предметом исследования служили процессы передачи «бросовой» теплоты от ПС к РТ утилизационного двигателя Стерлинга и преобразования в нем этой энергии в работу.

Обоснованность и достоверность результатов исследования подтверждается применением комплекса современных информативных и объективных методов исследования, подбором современной измерительной аппаратуры, систематической ее поверкой и контролем погрешностей, выполнением рекомендаций соответствующих стандартов и руководящих технических материалов на испытания и корректной статистической обработкой экспериментальных данных с использованием ЭВМ. Научные положения и выводы проверены результатами, полученными в ходе экспериментов.

Методы исследования. В работе были использованы теоретические и экспериментальные методы исследования. Теоретические базировались на эксерге-тическом методе термодинамического анализа и методе многофакторного эксперимента. Экспериментальные исследования были выполнены на опытных образцах ДС, обработка результатов проводилась на персональном компьютере с использованием методов математической статистики.

Научная новизна работы заключается в следующих положениях, выносимых автором на защиту:

1. На основе эксергетического метода термодинамического анализа установлено, что при утилизации «бросовой» теплоты (появляющейся в результате реализации технологических процессов, а также работы теплоэнергетических и теплогенерирующих установок) с помощью ДС увеличение максимальной температуры его рабочего тела (РТ) лишь до определенного значения приводит росту производимой двигателем мощности, превышение этого значения вызывает ее снижение.

2. Предложена уточненная термодинамическая модель процессов, протекающих во внутреннем контуре ДС, позволяющая получить полное представление о количественных и качественных сторонах, происходящих в нем энергетических преобразованиях.

3. Предложена методика оценки потерь различных составляющих эксергии и ее диссипации через перерасход топлива при реализации технологических процессов, работе ДВС или теплогенерирующих установок.

Практическая ценность. Получены уравнения регрессии, описывающие зависимость индикаторных параметров цикла утилизационного ДС, а также показателей политроп, составляющих цикл, от средней скорости перемещения вытеснителя, статического давления РТ во внутреннем конуре (давления заполнения внутреннего контура рабочим телом) и температуры стенки горячей полости.

Представленные в диссертации материалы могут найти применение в научно-исследовательских, проектно-конструкторских организациях и на заводах, занимающихся разработкой и использованием технологических процессов, теплоэнергетических и теплогенерирующих установок, функционирование которых связано с выбросом в окружающую среду большого количества энергии в форме теплоты.

Реализация результатов работы. Материалы диссертационного исследования используются и внедрены в НИИЦ АТ 3 ЦНИИ МО РФ (г. Бронницы) и в военном учебно-научном центре Сухопутных войск «Общевойсковая академия

Вооруженных сил РФ» (филиал г. Омск) при выполнении курсовых и дипломных работ, а также при чтении отдельных разделов лекций по дисциплинам «Двигатели военной автомобильной техники» и «Теплотехника».

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены и одобрены: на Межвузовской научно-технической конференции «Повышение эффективности силовых установок колесных и гусеничных машин» (Челябинск,

2009); XV Международном конгрессе двигателестроителей (Харьков-Рыбачье,

2010); 69-й Международной научно-технической конференции ААИ «Какой автомобиль нужен России?» (Омск, 2010); XXV Международной научно-технической конференции, посвященной 300-летию Царского села, (Санкт-Петербург, 2010); Международной научно-технической конференции ААИ «Приоритеты развития автомобиле- и тракторостроения и подготовки кадров (Москва, 2010); XIV всероссийской научно-методической конференции «Фундаментальные исследования и инновации в технических университетах» (Санкт-Петербург, 2010); межрегиональной научно-технической конференции «Энергетика предприятий АПК и сельских территорий: состояние, проблемы и пути решения» (Санкт-Петербург, 2011); Международной научно-технической конференции «Многоцелевые гусеничные и колесные машины: актуальные проблемы теории, практики и подготовки кадров» (Челябинск, 2011).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ, в том числе 7 - в изданиях, рекомендованных ВАК, и приравненных к ним изданиях.

Диссертация содержит 168 страницы машинописного текста, включающего 70 рисунков, 9 таблиц и состоит из введения, четырех глав, заключения и списка основной использованной литературы (138 наименований), а также приложения на 24 с.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показаны актуальность темы диссертации, цель и задачи исследования, его научная новизна и практическая ценность, конкретизированы объект и предмет исследования, приведены научная новизна, практическая ценность и основные положения работы, выносимые автором на защиту, дана общая характеристика диссертационного исследования.

В первой главе проанализированы вопросы возможности и целесообразность использования ДС для утилизации тепловых потерь, сопровождающих технологические процессы, работу теплоэнергетических и теплогенерирующих установок. Показано, что характерной особенностью этих двигателей заключается в том, что в них имеет место длительное воздействие высокой температуры на некоторые узлы и детали. Это приводит к необходимости ограничивать верхний предел рабочей температуры нагревателя 600-650 °С. Указанный температурный уровень весьма точно соответствует температурному диапазону отработавших газов (ОГ) поршневых ДВС, ПС, выбрасываемых в атмосферу из теплогенерирующих установок или при реализации многих технологических процессов. Из этого следует, что ДС могут эффективно работать на их теплоте и «симбиоз» указанных источников «бросовой» теплоты со стирлингом как бы предопределен самой природой. Приводится обзор известных исследований Богданова А.И., Козьминых В.А., Ку-

киса B.C., В.А Льва Ю.Е., Романова В.А., Шуховцева В.В., Hülsing К. и др. в области применения ДС для утилизации тепловых потерь в поршневых ДВС и теп-логенерирующих установках, на основании которого сделан вывод об отсутствии серьезных термодинамических и экспериментальных исследований систем утилизации этих потерь с использованием ДС. В заключение главы формулируются цель и задачи диссертационного исследования.

Во второй главе рассмотрены термодинамические особенности работы

,,. 1СГ„ утилизационных ДС. Проанализированы

структура энергии потока ПС (рис. 1), передаваемой от него к РТ утилизационного

ДС.

Рис. 1. Структура энергии ПС: Е„с - энергия ПС; Q„c - теплота ПС; Ехх - химическая эксергия ПС; Ехр - механическая эксергия ПС; Ехт - термическая эксергия ПС; А„с - ан-нергия ПС; Ехут -эксергия ПС, направляющаяся в утшизационный ДС; Еу„ - энергия ПС, направляющаяся в утшизационный ДС; Аут -анергия ПС, направляющаяся в утилизационный ДС; Ех"т - термическая эксергия, выбрасываемая с ПС в окружающую среду;Пе- внешние avwoMnh^ потери энергии

ЛИТИ'йГйЛЬ V. р :К'!! ..

Приведены формулы для расчета всех составляющих энергии потока ПС.

Подробно проанализированы особенности использования энергии, передаваемой в форме теплоты от потока ПС к РТ утилизационного ДС и механизм формирования потерь ее работоспособности. На рис. 2 показан процесс охлаждения ПС и передачи теплоты от них к РТ утилизационного ДС.

Рис. 2. Процесс охлаждения ПС и передачи теплоты от та к РТ утилизационного ДС

Очевидно, что всю теплоту, которая может быть отведена от продуктов сгорания при охлаждении до температуры окружающей среды (ОС) - Тос, соответствующую площади 1-0-8-6, в утилизатор передать нельзя, так как максимальная температура РТ в стирлинге должна быть выше Тос. Если в цикле Стирлинга (а-Ь-c-d) максимальная температура будет Т*, то для утилизации будет передана теплота на участке 1 -а, соответствующая площади l-a-7-б. Количество теплоты, которое будет отведено для последующей утилизации, определится по формуле

Чут=Чпс'^ч. где ¡^ - доля теплоты, отводимой от ПС для последующей утилизации в теряемой ими теплоте. Соответственно уменьшается и термическая составляющая эксергии, которая может быть использована в процессе утилизации. Теперь ее количество (ехут) эквивалентно площади 2-Д-1-3. Допустим, что в идеальном случае вся теплота, отведенная продуктов сгорания в процессе 1-а, подводится к РТ утилизационного ДС. Сказанное, однако, не может относиться к эксергии. Переход теплоты от ПС к РТ стирлинга происходит в условиях конечной разности температур тел, обменивающихся теплотой. Это вызывает диссипацию эксергии (б), которая на рис. 2 эквивалентна площади 6-3-4-5. В результате РТ утилизатора может получить еХрТ = ехуг - (1. На рис. 3 показана зависимость рассматриваемых составляющих энергии потока ПС в безразмерном виде для условий Тпс = 1000 К; Тос = 293 К (масштабом отнесения служило произведение индивидуальной газовой постоянной ПС на температуру ОС). Как видно, количество теплоты, отводимое от ПС, с ростом линейно увеличивается. Увеличивается и эксергия, хотя снижение среднетермодинамической температуры процесса теплоотвода обусловли-

Кривая же ёхрт=Щч) имеет

экстремум, и после достижения максимума (при с,ч ~ 0,6) количество эксергии, которое можно утилизировать, резко убывает. Соответственно увеличивается диссипация эксергии теплоты, которая передается в утилизатор.

Рис. 3. Процесс охлаждения продуктов сгорания и передачи энергии для последующей утилизации

Это свидетельствует о том, что использование теплоты ПС при высоких значениях £ч целесообразно лишь для нужд отопления, так как она становится все менее пригодной для превращения в работу и при = 1,0 совершенно теряет способность трансформироваться в нее.

Для оценки качества энергии потока ПС нами были предложены показатели, основные из которых показаны в табл. 1.

Очевидно, что исследование всех характеристик полезно лишь в методическом плане. С практической точки зрения важно отчетливо представлять изменения, происходящие только с эксергией ПС. При этом потоки эксергии в ряде случаев целесообразно интерпретировать через количество топлива, расход которого эквивалентен рассматриваемым потокам.

Таблица 1

Система основных показателей для оценки энергии потока ПС

Параметр Обозначение Формула

Потенциальная степень использования энергии потока продуктов и ЕХу,. ^Хур 1 Е„с | 1 епс 1

Потенциальная степень использования теплоты продуктов сгорания Ех ур ех ур 1Рпс1 1Чпс1

Потенциальная степень использования эксергии продуктов сгорания Г лех ЕХуг ^^ут 1 Ехпс 1 1 ехпс I

Эксергетическая характеристика потока теплоты продуктов сгорания У„с Ехт ехт Qпc Япс

Эксергетическая характеристика утилизируемой теплоты Уут Ехуг _ ехуг Руг Яуг

Относительные потери работоспособности, вызванные:

-потерями термической составляющей эксергии г ос Ьех Ех°с _ ех°с Ехпс ехпс

-потерями механической составляющей эксергии 5Р "ех Ехр _ ехр Ехпс ехпс

-потерями химической составляющей эксергии 5ех Ехх _ ехх Ехпс ехпс

-диссипацией эксергии ех Б д Ехпс ехпс

Количество топлива, которое требуется, чтобы обеспечить 1 кг ПС эксерги-ей Ехпс, определяется отношением

_ Ехпс кг топлива, Т0ПЛ~Ехо кг ПС где Ехо - химическая эксергия топлива.

Очевидно, что ЬГ0Ш1 представляет собой перерасход топлива, вызванный потерями эксергии с потоком ПС. При этом произведение Ьгопл • составляет перерасход, обусловленный потерей механической составляющей эксергии; Ьтопл' 5*х - потерями химической эксергии; Ь10Ш1 • 5°х - потерями эксергии в окружающую среду (внешними потерями эксергии ПС); Ьгопл • 5цХ - диссипацией эксергии ПС (внутренними ее потерями).

Далее во второй главе были проанализированы известные варианты термодинамических циклов, предложены для описания процессов во внутреннем контуре ДС (цикл Стирлинга, цикл Стерлинга с неполной регенерацией, псевдоцикл Стерлинга, цикл Треска, цикл Рейлиса, регенеративный цикл Отго, цикл Бундина и цикл Евенко). Результаты анализа показали, что все варианты, за исключением цикла Евенко, не адекватны оригиналу. Но и цикл Евенко не может быть использован для предварительного анализа, так как автором не сформулированы принципы разделения его на участки. Поэтому нами была предпринята попытка логически обоснованного уточнения термодинамического описания процессов, происходящих во внутреннем контуре ДС.

Очевидно, что моменты разделения процессов сжатия, расширения, регенеративного нагрева и охлаждения определяются равенством скоростей рабочего поршня и вытеснителя (точки 5, 7, 1, 3 на рис. 4). Из рисунка хорошо видно, что процессы регенеративного теплообмена отображаются как минимум двумя политропами каждый. Одна политропа характеризует поведение РТ до прихода поршня в НМТ или ВМТ, а вторая - после прохождения этих точек. Каждый из процессов внешнего теплообмена (участки 1-3 и 5-7) также можно разделить на две политропы. Это связано с тем, что при сжатии РТ поршнем вытеснитель движется вначале к своей ВМТ (т. 2), а затем от нее. В ходе расширения вытеснитель до т. 6 перемещается к своей НМТ, а затем от нее. Отмеченное позволяет логично разделить линию индикаторной диаграммы на восемь участков. Первая фаза основного сжатия - процесс 1-2 совершается при одновременном перемещении в сторону своих ВМТ и рабочего поршня и вытеснителя. В этот период времени скорость поршня выше, чем вытеснителя, что обусловливает сжатие газа, большая часть которого уже находится в холодной полости и еще продолжает в нее поступать. Вторая фаза основного сжатия - процесс 2-3 совершается в условиях продолжающегося движения рабочего поршня к НМТ. Сжатие газа теперь происходит в условиях его переталкивания из холодной полости в горячую. Когда скорость перемещения вытеснителя сравнивается со скоростью поршня, основное сжатие заканчивается. Заключительное сжатие - процесс 3—4 отображает начальную стадию регенеративного нагрева рабочего тела; предварительное расширение - процесс 4-5 - завершающую стадию этого нагрева. Первая фаза основного расширения - процесс 5-6 протекает при одновременном перемещении в сторону своих НМТ и поршня и вытеснителя. Скорость перемещения первого больше, основная масса рабочего тела находится в горячей полости и продолжает увеличиваться за счет поступления его из холодной до прихода вытеснителя в свою НМТ (т. 6). Вторая фаза основного расширения - процесс 6-7 совершается в условиях продолжающегося движения поршня к своей НМТ. Вытеснитель же в это время начинает перемещаться к ВМТ и перегонять нагревающийся газ из горячей полости в холодную. Процесс 7-8 отображает на диаграмме первую стадию регенеративного охлаждения, которая совершается в условиях заключительного расширения газа. Предварительное сжатие - процесс 8-1 соответствует завершающей стадии регенеративного охлаждения. Каждый из восьми перечисленных участков индикаторной диаграммы может быть аппроксимирован соответствующим политропным процессом.

у

к + \

>а

1 < 1(

-( 1- ] ++

1 1 | !

- —- -- -4- -- ч | |

1 1 1 1 н

_ » _ 1

1 / а

1 1 1 / /

— - *

Л С

¡5 1;

Рис. 4. Графики перемещения и скорости движения рабочего поршня и вытеснителя двигателя ДС 6,5/3,0 (а) и разделение индикаторной диаграммы на участки (б)

При этом следует подчеркнуть, что замена реальной диаграммы совокупностью политроп не несет в себе никаких элементов идеализации. При аппроксимации возникает лишь некоторое несовпадение действительной линии индикаторной диаграммы на каком-то ее участке с выбранной политропой. Однако, несовпадение это может быть сведено к минимуму путем тщательного подбора показателей аппроксимирующих политроп. Рис. 5 иллюстрирует замену восьмью политропными процессами индикаторной диаграммы, полученной при работе экспериментального ДС с размерностью 6,5/3,0 на скоростном режиме п=1000 мин"1.

Рис. 5. Индикаторная диаграмма двигателя ДС 6,5/3,0 (------) и ее аппроксимация восьмью политропными процессами

Сравнение с результатами эксперимента показало, что минимальное отклонение от реальной диаграммы уточненного цикла (на 2,0 % по индикаторному КПД и 3,1 % по параметру полезной работы (отношение среднего индикаторного давления цикла к минимальному давлению рабочего тела).

Исследование интегральных показателей и термодинамических процессов во внутреннем контуре проводилось на двигателях размерностью 6,5/3,0 с тубчатым и щелевым нагревателями и размерностью 5,5/2,1 (рис. 6): в третьей главе - путем математического эксперимента с использованием формул для расчета предложенного уточненного термодинамического цикла, а в четвертой главе - с помощью натурного эксперимента.

а б в

Рис. 6. Экспериментальные утилизационные двигатели Стерлинга: а-ДС 6,5/3,0 Т; б - ДС 6,5/3,0 Щ; в - ДС 5,5/2,1

Прежде всего, был проведен анализ энергетических превращений во внутреннем контуре ДС. На базе математического моделирования были определены зависимости эксергетического, индикаторного КПД, параметра мощности и тепловой нагрузки на систему охлаждения от степени сжатия; степени охлаждения рабочего тела в регенераторе; КПД регенератора; минимальной, максимальной температуры цикла, от температуры ПС и от величины показателя каждой из восьми политроп, составляющих уточненный цикл.

Затем была проведена экспериментальная оценка влияния режима работы на интегральные характеристики цикла. Исследования проводились на основе методики многофакторного эксперимента. В результате предварительного анализа в качестве воздействующих факторов были приняты: средняя скорость перемещения вытеснителя, которая представляет собой некоторую гидравлическую характеристику внутреннего контура двигателя, так как его перемещением организуется переталкивание рабочего тела из холодной полости в горячую и обратно; температура стенки горячей полости и статическое давление РТ во внутреннем контуре (давление заполнения его РТ). Для возможности последующего обобщения экспериментального материала, перечисленные факторы рассматривались в относительной форме. Масштабом отнесения служили соответственно средняя скорость перемещения вытеснителя при максимальной частоте вращения коленчатого вала

двигателя; температура и давление ОС. Таким образом, окончательно в качестве воздействующих факторов использовались: гидравлическая характеристика внутреннего контура vm; относительная температура стенки горячей полости двигателя и относительное статическое давление РТ.

В качестве примера ниже приведены уравнения регрессии, полученные в результате обработки экспериментального материала и описывающие поведение относительного среднего индикаторного давления (pmi)> параметра мощности

z = Lu/(pra,xVmll), соотношения максимального и минимального давлений цикла (к) и показателей политроп, составляющих цикл, в функции от перечисленных выше факторов для двигателя ДС 6,5/3,0 Щ:

pini = 0,3205-0,4711-КГ'Х. + 0,3923• 10"'Хт -0,5772■ 10"'Хр -0,722МО"2XVX, + (1)

+ 0,3232 • 10'2 Х,Хр - 0,4512 ■ 10"2 ХтХр + 0,3602 • Ю-'Х.Х.Х,;

т., = 0,062 - 0,0073XV + 0,0048Х, - 0,0078Хр - 0,0061 • 10"' Х„ХТ; (2)

it = 1,858 - 0,669 • 10 "Xv - 0,864 • 101 Хт - 0,103ХР - 0,811 • 10 2XVX, + 0,131 • 10"1 Х,ХтХр; (3) п, =1,0355 + 0,0145Xv+0,0198Xt-0,0108Xp- (4)

- 0,0008XVXT - 0,0003ХуХр - 0,0005ХтХр;

= 1,144 ч- 0,0264X, + 0,0171 Хг - 0,0201 Хр + (5)

+ 0,0411 • Ю'ХХ, -0,0421 • 10-2Х„Хр + 0,0413 ■ 10"2XtXp; n'2 = 0,599 - 0,0886XV + 0,1114Х, - 0,0864Хр + (6)

+ 0,0612 • Ю^Х.Х, - 0,0511 • 10"2XvXp - 0,063МО"2X,Xp;

n"2 = 0,881 - 0,0291X,+ 0,0213 X, - 0,0262 Xp - 0,0111-10 1X„Xp; (7)

n, = 19,423 - 0,481 X„ + 0,172XT - 0,705Xp - 0,218X,X, - (8) -0,237XvXp - 0,213X,Xp + 0,225XvX,Xp;

n4 =0,263 + 0,0235Х, + 0,0433Xt -0,0587Xp; (9)

n, = 14,071 - 2.15X, + 1,041XT -l,41Xp -0,23XvXt - (10) - 0,32XBXp + 0,21X,Xp + 0,22XvX,Xp;

n6 = 0,246-0,0541XV + 0,0231 X, -0,0842Xp + 0,0121XVX, - (11) -0,0591XvXp -0,011 lXjXpX.XjXp;

В приведенных уравнениях X; - кодовое значение i-ro фактора:

где - натуральное текущее значение ¿-го фактора; хю - начальный (нулевой) уровень ¡-го фактора; Ах, - интервал варьирования ¡-го фактора.

Адекватность системы уравнений регрессии, проверялась на основе определения ^критерия Стьюдента. Расчеты показали, что результаты экспериментального и расчетного определения интегральных показателей утилизационного стирлинга и конфигурации его цикла статистически существенно не отличаются друг от друга (допустимое различие не превышает 5 %).

В диссертации оценена сила и проанализирована природа влияния соответствующих факторов на каждый из рассматриваемых параметров.

Затем было установлено влияние этих факторов на поведение эксергетиче-ских характеристик теплот, степеней термодинамического совершенства всех процессов во внутреннем контуре, на величину потоков эксергии и анергии в ДС 6,5/3,0 Щ. Рис. 7 иллюстрирует эксергоанергетический баланс его внутреннего контура при работе на режиме номинальной мощности.

В сисгсму охлаждения

Рис. 7. Эксергоанергетический баланс внутреннего контура двигателя ДС 6,5/3,0 Щ при работе на режиме номинальной мощности

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

В ходе выполнения настоящей работы:

- был проведен анализ процесса передачи теплоты от продуктов сгорания к рабочему телу утилизационного ДС с учетом качества передаваемой энергии и разработана система показателей для оценки ее работоспособности;

- предложено и обосновано уточненное описание термодинамических процессов во внутреннем контуре ДС и проведен эксергоанергетический анализ происходящих в нем энергетических превращений;

- с использованием предложенных уточненной модели и показателей оценки работоспособности энергии проведено расчетно-экспериментальное исследование влияния режима работы утилизационного ДС на потоки и потери эксергии в его внутреннем контуре, на конфигурацию и интегральные характеристики совершающегося в нем термодинамического цикла.

При этом установлено:

1. Что количество эксергии, получаемой рабочим телом утилизационного ДС, существенно зависит от доли теплоты, отводимой от продуктов сгорания для последующей утилизации, в теряемой им теплоте (¡;ч). Максимум этой эксергии имеет место при ¡;ч ~ 0,6.

2. Увеличение степени сжатия приводит: к существенному росту параметра мощности с повышением е от 1,5 до 3,0; затем величина этого показателя подает и при £ = 7 практически возвращается к исходному (при е = 1,5) значению; улучшению экономичности (особенно заметному в диапазоне 1,5 < е < 3,0); повышению термодинамической эффективности процессов трансформации теплоты в работу (особенно в пределах 1,5 < £ < 3,0) и непрерывному росту тепловой нагрузки на систему охлаждения двигателя.

3. Наиболее существенно на процессы во внутреннем контуре влияет давление заполнения его рабочим телом. При этом повышение этого давления, давая возможность увеличить мощность двигателя, ухудшает термодинамические характеристики энергетических процессов и повышает тепловую нагрузку на систему охлаждения. Вторым по значимости фактором является средняя скорость перемещения вытеснителя. Увеличение этой скорости, обеспечивая повышение мощности, вызывает ухудшение экономичности, термодинамической эффективности цикла и существенное увеличение тепловой нагрузки на систему охлаждения. Слабее всего на показатели рабочего процесса влияет температура стенки горячей полости двигателя. С ее ростом повышаются мощность, экономичность и термодинамическая эффективность процессов во внутреннем контуре двигателя. Тепловая же нагрузка на его систему охлаждения увеличивается.

4. При организации цикла следует стремиться к тому, чтобы процессы предварительного расширения и сжатия были близки к изобарам, а заключительного расширения и сжатия - к изохорам. В этом случае обеспечиваются наиболее высокие мощностные, экономические показатели двигателя и термодинамическая эффективность цикла.

Кроме того:

1. На основе обработки экспериментальных данных впервые получены уравнения регрессии для расчета среднего индикаторного давления рабочего тела, параметра мощности, соотношения максимального и минимального давлений во внутреннем контуре, а также показателей политроп, составляющих уточненный термодинамический цикл, в зависимости от скоростного режима работы стерлинга, температуры его нагревателя и давления заполнения рабочим телом внутреннего контура.

2. Предложена методика оценки потерь различных составляющих эксергии и ее диссипации через перерасход топлива при реализации технологических процессов, работе ДВС или теплогенерирующих установок

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

В изданиях, рекомендованных ВАК, и приравненных к ним изданиях:

1. Рыбалко, А.И. Определение оптимальной максимальной температуры рабочего тела двигателя Стерлинга, утилизирующего теплоту отработавших газов поршневого ДВС / Д.Д. Матиевский, В.А. Романов, B.C. Кукис, А.И. Рыбалко // Ползуновский вестник. - № 1.-2010.-С. 175-180.

2. Рыбалко, А.И. Термодинамическая модель процессов, протекающих во внутреннем контуре двигателя Стерлинга / B.C. Кукис, П.К. Сеначин, А.И. Рыбалко // Ползуновский вестник. - №4.-4. 2.-2010. - С. 123-131.

3. Рыбалко, А.И. Влияние режима работы двигателя Стерлинга на конфигурацию его термодинамического цикла / B.C. Кукис, А.И. Рыбалко // Вестник Академии военных наук. - № 2 (35) - 2011. - С. 333-339.

4. Рыбалко, А.И. Влияние режима работы двигателя Стерлинга на интегральные характеристики цикла / А.В Рыбалко, B.C. Кукис // Приоритеты развития автомобиле- и тракторостроения и подготовки кадров: материалы Международной науч,-техн. конф. ААИ, М.: МГТУ «МАМИ», 2010. - С. 158-165.

5. Рыбалко, А.И. Сравнительная оценка систем утилизации теплоты отработавших газов двигателей внутреннего сгорания / B.C. Кукис, А.И Рыбалко // Улучшение эксплуатационных показателей автомобилей, тракторов и двигателей»: материалы XXV Международной науч.-техн. конф. - СПб., 2010. - С. 54-58.

6. Рыбалко, А.И. Особенности двигателей Стерлинга, предназначенных для утилизации термической эксергии продуктов сгорания теплоэнергетических и тепло-генерирующих установок / Кукис B.C., Рыбалко А., Берестнев Г.А // Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей: материалы XII Международной науч.- практич. конф. - Владимир, 2010. - С. 18-194.

7. Рыбалко, А.И. Аппроксимация индикаторной диаграммы двигателя Стерлинга / В.С Кукис, А.И. Рыбалко // Фундаментальные исследования и инновации в технических университетах: материалы XIV всероссийской научно-методической конференции. - Т. 1. - СПб.: Изд-во политехи, ун-та, 2010. - С. 178-180.

В других изданиях:

8. Рыбалко, А.И. Сравнительный анализ различных термодинамических описа-

ний рабочего цикла двигателя Стерлинга / А.И. Рыбалко // Науч. вестник ЧВВАКИУ. -Вып. 20. - Челябинск: ЧВВАКИУ, 2009. - С. 113-118.

9. Рыбалко, А.И. О возможной аппроксимации рабочего цикла двигателя Стерлинга (статья) / В.А. Романов, B.C. Кукис, А.И. Рыбалко, Ю.А. Постол // Двигатели внутреннего сгорания: Всеукраинский науч.-техн. журнал. -№ 2. -2010. - С. 18-22.

10. Рыбалко, А.И. Выбор температуры рабочего тела утилизационного стерлинга / А.И. Рыбалко // Повышение эффективности колесных и гусеничных машин многоцелевого назначения: Науч. вестник ЧВВАКИУ. - Вып. 26. - Челябинск, 2010. - С. 190-194.

11. Рыбалко, А.И. К выбору максимальной температуры рабочего тела первичного двигателя утилизационной стирлинг-электрической установки / B.C. Кукис, А.И Рыбалко // Вестник СибАДИ - № 3 (17). - 2010. - С. 33-34.

12. Рыбалко, А.И. Влияние степени сжатия на характер энергетических процессов во внутреннем контуре двигателя Стерлинга / А.И. Рыбалко // Энергетический вестник СПбГАУ. - СПб., 2011. - С. 71-76.

13. Рыбалко, А.И. Уточненное описание термодинамического цикла двигателя Стерлинга / А.И. Рыбалко // Энергетический вестник СПбГАУ. - СПб., 2011. -С. 76-80.

Подписано в печать 28.09.2011. Формат 60x84 1/16. Печать - цифровая. Усл.п.л. 0,93. Тираж 100 экз. Заказ 2011 - 575

Отпечатано в типографии АлтГТУ, 656038, г. Барнаул, пр-т Ленина, 46 тел.: (8-3852) 29-09-48

Лицензия на полиграфическую деятельность ПЛД №28-35 от 15.07.97 г.

Список основных условных обозначений и сокращений.

Введение.

1. Использование двигателей Стирлинга для утилизации тепловых потерь, сопровождающих технологические процессы, работу теплоэнергетических и теплогенерирующих установок состояние вопроса).

1.1. Возможность и целесообразность использования двигателей Стирлинга для утилизации тепловых потерь, сопровождающих технологические процессы, работу теплоэнергетических и теплогенерирующих установок.

1.2. Организация подвода теплоты в утилизационных двигателях Стирлинга.

1.3. Постановка цели и задач исследования.

2. Термодинамические особенности работы утилизационных двигателей Стирлинга.

2.1. Термодинамика процесса передачи теплоты от продуктов сгорания к рабочему телу утилизационного двигателя Стирлинга.

2.1.1. Структура энергии потока продуктов сгорания и механизм формирования потерь ее работоспособности.

2.1.2. Особенности использования энергии, передаваемой в форме теплоты от потока продуктов сгорания к рабочему телу утилизационного двигателя Стирлинга.

2.1.3. Система показателей для оценки работоспособности энергии продуктов сгорания.

2.2. Термодинамика процессов во внутреннем контуре двигателей Стирлинга.

2.2.1. Известные термодинамические модели процессов во внутреннем контуре двигателя Стирлинга.

2.2.2. Уточненная термодинамическая модель процессов во внутреннем контуре двигателя Стерлинга.

2.3. Выводы.

3 Анализ энергетических превращений во внутреннем контуре двигателя Стирлинга.

3.1. Энергетический баланс внутреннего контура двигателя.

Стирлинга с учетом разделения потоков на составляющие их эксергию и анергию.

3.2. Влияние различных факторов на особенности протекания процессов во внутреннем контуре двигателя Стирлинга

3.3. Влияние различных факторов на интегральные показатели двигателя Стирлинга.

3.4. Выводы.

4. Экспериментальное исследование термодинамических процессов в утилизационных двигателях Стирлинга.

4.1. Конструктивные особенности исследованных двигателей Стирлинга.

4.1.1. Двигатели ДС 6,5/3,0.

4.1.2. Двигатель ДС 5,5/2,1;.

4.2. Влияние режима работы двигателя на интегральные характеристики цикла.

4.3. Влияние режима работы двигателя на конфигурацию цикла.

4.4. Потоки и потери эксергии во внутреннем контуре.

4.5. Эксергоанергетический баланс внутреннего контура.

4.6. Выводы.

Известно, что реализация многих технологических процессов, работа теплоэнергетических и теплогенерирующих установок связана с выбросом в окружающую среду (ОС) большого количества энергии в форме теплоты («бросовой» теплоты) [8, 20, 31, 78, 82, 96, 118 и др.].

При этом имеет место очевидное противоречие между существующей сегодня потребностью человечества продолжать широкое использование для своих нужд указанных процессов и установок, с одной стороны, и значительными «потерями» энергии в процессе их работы - с другой. Сказанное свидетельствует о необходимости искать пути использования этих «потерь».

Проведенный анализ литературы показал, что среди предлагаемых в настоящее время средств утилизации в указанных целях весьма эффективно использование одного из типов двигателей с внешним подводом теплоты -двигателей Стерлинга (ДС) [50, 67, 73 и др.]. Характерная особенность этих двигателях заключается в том, что в них имеет место длительное воздействие высокой температуры на некоторые узлы и детали. Это приводит к необходимости ограничивать верхний предел рабочей температуры нагревателя 600-650 °С (несмотря на применение жаростойких сталей и высоколегированных сплавов на основе кобальта или никеля). Указанный температурный уровень весьма точно соответствует температурному диапазону отработавших газов (ОГ) поршневых ДВС, продуктов сгорания (ПС), выбрасываемых в атмосферу из теплогенерирующих установок или при реализации многих технологических процессов. Из этого следует, что ДС могут эффективно работать на их теплоте. Можно сказать что «симбиоз» указанных источников «бросовой» теплоты со стирлингом как бы предопределен самой природой.

Весьма важным обстоятельством в этом случае является и то, что конструкция ДС существенно упрощается [58], так как исключается потребность в ряде систем и агрегатов, о чем более подробно говорится в первой главе диссертации.

Анализ литературы показал, что существующие системы утилизации «бросовой» энергии мало исследованы и, как правило, не доведены до стадии промышленного применения. Поэтому вопросы повышения эффективности теплосиловых, теплогенериругощих установок и технологических процессов за счет утилизации «потерь» энергии, сопровождающих их работу, связаны с решением научной проблемы, заключающейся в отсутствии серьезных термодинамических и экспериментальных исследований систем утилизации этих потерь. Сказанное в полной мере относится и к утилизационным системам на базе ДС.

Цель настоящего исследования - исследовать особенности и дать рекомендации по использованию двигателя Стирлинга в качестве утилизатора «бросовой» теплоты.

Гипотеза исследования. Исследование особенностей использования двигателя Стирлинга в качестве утилизатора «потерь» энергии, сопровождающих многие технологические процессы, работу теплосиловых и теплоге-нерирующих установок, следует проводить на базе эксергетического метода термодинамического анализа, что позволит исключить ошибки, связанные с игнорированием качественной стороны энергетических превращений.

Для достижения указанной цели на основании выдвинутой гипотезы было необходимо решить следующие задачи:

1. Провести анализ процесса передачи теплоты от продуктов сгорания к рабочему телу утилизационного двигателя Стирлинга с учетом качества передаваемой энергии.

2. Разработать систему показателей для оценки работоспособности энергии потока продуктов сгорания.

3. Предложить и обосновать корректное термодинамическое описание процессов, протекающих во внутреннем контуре двигателей Стирлинга.

4. Провести эксергоанергетический анализ энергетических превращений во внутреннем контуре двигателя Стирлинга.

5. Экспериментально оценить влияние режима работы утилизационного двигателя Стерлинга на потоки и потери эксергии в его внутреннем контуре, на конфигурацию и интегральные характеристики совершающегося в нем термодинамического цикла.

Объектом исследования являлись энергетические процессы, протекающие при утилизации «бросовой» теплоты в системе, включающей в себя ДС.

Предметом исследования служили процессы передачи «бросовой» теплоты от ПС к РТ утилизационного двигателя Стерлинга и преобразования в нем этой энергии в работу.

Обоснованность и достоверность результатов исследования подтверждается применением комплекса современных информативных и объективных методов исследования, подбором современной измерительной аппаратуры, систематической ее поверкой и контролем погрешностей, выполнением рекомендаций соответствующих стандартов и руководящих технических материалов на испытания и корректной статистической обработкой экспериментальных данных с использованием ЭВМ. Научные положения и выводы проверены результатами, полученными в ходе экспериментов.

Методы исследования. В работе были использованы теоретические и экспериментальные методы исследования. Теоретические базировались на эксергетическом методе термодинамического анализа и методе многофакторного эксперимента. Экспериментальные исследования были выполнены на опытных образцах ДС, обработка результатов проводилась на персональном компьютере с использованием методов математической статистики.

Научная новизна работы заключается в следующих положениях, выносимых автором на защиту:

1. На основе эксергетического метода термодинамического анализа установлено, что при утилизации «бросовой» теплоты (появляющейся в результате реализации технологических процессов, а также работы теплоэнергетических и теплогенерирующих установок) с помощью ДС увеличение максимальной температуры его РТ лишь до определенного значения приво8 дит росту производимой двигателем мощности, превышение этого значения вызывает ее снижение.

2. Предложена уточненная термодинамическая модель процессов, протекающих во внутреннем контуре ДС, позволяющая получить полное представление о количественных и качественных сторонах, происходящих в нем энергетических преобразованиях.

3. Предложена методика оценки потерь различных составляющих эк-сергии и ее диссипации через перерасход топлива при реализации технологических процессов, работе ДВС или теплогенерирующих установок.

Практическая ценность. Получены уравнения регрессии, описывающие зависимость индикаторных параметров цикла утилизационного ДС, а также^показателей политроп, составляющих цикл, от средней скорости перемещения вытеснителя, статического давления РТ во внутреннем конуре (давления заполнения внутреннего контура РТ) и температуры стенки горячей полости.

Представленные в диссертации материалы могут найти применение в научно-исследовательских, проектно-конструкторских организациях и на заводах, занимающихся разработкой и использованием технологических процессов, теплоэнергетических и теплогенерирующих установок, функционирование которых связано с выбросом в ОС большого количества энергии в форме теплоты.

Собственный вклад соискателя при выполнении диссертационной работы состоит в том, что лично им:

- проведен анализ процесса передачи теплоты от ПС к РТ утилизационного ДС с учетом качества передаваемой энергии;

- разработана система показателей для оценки работоспособности энергии потока ПС;

- предложено и обосновано корректное термодинамическое описание процессов во внутреннем контуре ДС.

- проведен эксергоанергетический анализ энергетических превращений во внутреннем контуре ДС.

- проведен основной объем стендовых испытаний;

- обработаны и проанализированы полученные экспериментальные данные по влиянию режима работы утилизационного ДС на потоки и потери эксергии в его внутреннем контуре, на конфигурацию и интегральные характеристики совершающегося в нем термодинамического цикла.

Реализация результатов работы. Материалы диссертационного исследования используются и внедрены в НИИЦ АТ 3 ЦНИИ МО РФ (г. Бронницы) и в военном учебно-научном центре Сухопутных войск «Общевойсковая академия Вооруженных сил РФ» (филиал г. Омск) при выполнении курсовых и дипломных работ, а также при чтении отдельных разделов лекций по дисциплинам «Двигатели военной автомобильной техники» и «Теплотехника».

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены и одобрены: на Межвузовской научно-технической конференции «Повышение эффективности силовых установок колесных и гусеничных машин» (Челябинск, 2009); XV Международном конгрессе двигателестроителей (Харьков-Рыбачье, 2010); 69-й Международной научно-технической конференции ААИ «Какой автомобиль нужен России?» (Омск, 2010); XXV Международной научно-технической конференции, посвященной 300-летию Царского села, (Санкт-Петербург, 2010); Международной научно-технической конференции ААИ «Приоритеты развития автомобиле- и тракторостроения и подготовки кадров», посвященной 145-летию МГТУ «МАМИ» (Москва, 2010); XIV всероссийской научно-методической конференции «Фундаментальные исследования и инновации в технических университетах» (Санкт-Петербург, 2010); VIII всероссийской научно-технической конференции «Проблемы и достижения автотранспортного комплекса» (Екатеринбург, 2010); межрегиональной научно-технической конференции «Повышение эффективности колесных и гусеничных машин многоцелевого назначения» (Челябинск, 2010); на научно-техническом совете ОАО НИИ «Автотракторной техники» (Челябинск, 200910

2011); межрегиональной научно-технической конференции «Энергетика предприятий АПК и сельских территорий: состояние, проблемы и пути решения» (Санкт-Петербург, 2011); Международной научно-технической конференции «Многоцелевые гусеничные и колесные машины: актуальные проблемы теории, практики и подготовки кадров» (Челябинск, 2011).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ, в том числе 3 - в изданиях, рекомендованных ВАК.

Диссертация содержит 168 страницы машинописного текста, включающего 70 рисунков, 9 таблиц и состоит из введения, четырех глав, заключения и списка основной использованной литературы (138 наименований), а также приложения на 24 с.

4.6. Выводы

На базе экспериментальных двигателей малой мощности ДС 6,5/3,0 Т, ДС 6,5/3,0 Щ и ДС 5,5/2,1 с использованием метода математического планирования эксперимента исследованы термодинамические процессы, протекающие в ВК и интегральные характеристики этих двигателей. При этом:

1. Оценено влияние газодинамической характеристики внутреннего контура (%), температуры стенки горячей полости (Тт) и давления заполнения РТ внутреннего контурв (рт) на: параметр мощности ДС; среднее индикаторное давление в ВК; индикаторный и эксергетический КПД; тепловую нагрузку системы охлаждения двигателя.

Установлено, что наиболее существенно на процессы во внутреннем контуре влияет давление заполнения его рабочим телом. При этом повышение рт, давая возможность поднять мощность двигателя, ухудшает термодинамические характеристики процессов, совершающихся во внутреннем контуре ДС и повышает тепловую нагрузку на систему охлаждения.

Вторым по значимости фактором является средняя скорость перемещения вытеснителя. Установлено, что увеличение скорости движения вытеснителя, обеспечивая повышение мощности, вызывает ухудшение экономичности, термодинамической эффективности цикла и существенное увеличивается тепловой нагрузки на систему охлаждения.

Слабее всего (из учтенных факторов) на показатели рабочего процесса влияет температура стенки горячей полости двигателя. С ее ростом повышаются мощность, экономичность и термодинамическая эффективность процессов во внутреннем контуре двигателя. Тепловая же нагрузка на его систему охлаждения увеличивается.

Выявлено влияние перечисленных выше факторов на характер каждого из политропных процессов, образующих цикл.

2. Получены уравнения регрессии для расчета среднего индикаторного давления РТ, параметра мощности, соотношения максимального и минимального давления во внутреннем контуре, а также показателей политроп, составляющих цикл, в зависимости от скоростного режима ДС, температуры его нагревателя и давления заполнения РТ внутреннего контура.

3. Проведен анализ эксергетического и эксергоанергетического балансов внутреннего контура (на номинальном режиме работы и при различных ут, Тт и рт), который подтвердил, что:

- повышение давления заполнения РТ внутреннего контура и увеличение частоты вращения коленчатых валов ДС, приводя к повышению мощности, ухудшает термодинамические характеристики цикла, совершающегося в двигателе;

- рост температуры стенки горячей полости ДС обеспечивает улучшение всех показателей цикла.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе выполнения диссертации проведен комплекс расчетно-теоретических и экспериментальных исследований, позволивший достичь поставленную в начале работы цель - установить особенности и дать рекомендации по использованию двигателя Стерлинга в качестве утилизатора теплоты, выбрасываемой в окружающую среду при реализации технологических процессов, работе теплоэнергетических и теплогенерирующих установок. В ходе достижения указанной цели:

- был проведен анализ процесса передачи теплоты от продуктов сгорания к рабочему телу утилизационного двигателя Стерлинга с учетом качества передаваемой энергии и разработана система показателей для оценки ее работоспособности;

- предложено и обосновано уточненное описание термодинамических процессов во внутреннем контуре двигателей Стерлинга и проведен эксер-гоанергетический анализ происходящих в нем энергетических превращений;

- с использованием предложенных уточненной модели и показателей оценки работоспособности энергии проведено расчетно-экспериментальное исследование влияния режима работы утилизационного двигателя Стерлинга на потоки и потери эксергии в его внутреннем контуре, на конфигурацию и интегральные характеристики совершающегося в нем термодинамического цикла.

При этом установлено:

1. Что количество эксергии, получаемой рабочим телом утилизационного двигателя Стирлинга, существенно зависит от доли теплоты, отводимой от продуктов сгорания для последующей утилизации, в теряемой им теплоте

Максимум этой эксергии имеет место при ~ 0,6.

2. Увеличение степени сжатия приводит: к существенному росту параметра мощности с повышением е от 1,5 до 3,0; затем величина этого показателя подает и при е = 7 практически возвращается к исходному (при е = 1,5) значению; улучшению экономичности (особенно заметному в диапазоне 1,5 < е < 3,0); повышению термодинамической эффективности процессов трансформации теплоты в работу (особенно в пределах 1,5 < 8 < 3,0) и непрерывному росту тепловой нагрузки на систему охлаждения двигателя.

3. Наиболее существенно на процессы во внутреннем контуре влияет давление заполнения его рабочим телом. При этом повышение этого давления, давая возможность увеличить мощность двигателя, ухудшает термодинамические характеристики энергетических процессов и повышает тепловую нагрузку на систему охлаждения.

Вторым по значимости фактором является средняя скорость перемещения вытеснителя. Увеличение этой скорости, обеспечивая повышение мощности, вызывает ухудшение экономичности, термодинамической эффективности цикла и существенное увеличение тепловой нагрузки на систему охлаждения.

Слабее всего на показатели рабочего процесса влияет температура стенки горячей полости двигателя. С ее ростом повышаются мощность, экономичность и термодинамическая эффективность процессов во внутреннем контуре двигателя. Тепловая же нагрузка на его систему охлаждения увеличивается.

4. При организации цикла следует стремиться к тому, чтобы процессы предварительного расширения и сжатия были близки к изобарам, а заключительного расширения и сжатия - к изохорам. В этом случае обеспечиваются наиболее высокие мощностные, экономические показатели двигателя и термодинамическая эффективность цикла.

Кроме того:

1. На основе обработки экспериментальных данных впервые получены уравнения регрессии для расчета среднего индикаторного давления рабочего тела, параметра мощности, соотношения максимального и минимального давлений во внутреннем контуре, а также показателей политроп, составляющих уточненный термодинамический цикл, в зависимости от скоростного режима работы стирлинга, температуры его нагревателя и давления заполнения рабочим телом внутреннего контура.

2. Предложена методика оценки потерь различных составляющих эк-сергии и ее диссипации через перерасход топлива при реализации технологических процессов, работе ДВС или теплогенерирующих установок л *

Дальнейшее развитие настоящей работы предполагает проведение экспериментальных исследований двигателей Стирлинга Р-модификации других размерностей с использованием большего количества учитываемых воздействующих факторов и расширением области факторного пространства с целью получения более универсальных уравнений регрессии для проектных расчетов интегральных показателей рабочего процесса и показателей политроп, составляющих уточненный термодинамический цикл. Кроме того, аналогичные исследования предстоит провести для стерлингов а и у-модификаций.

1. Агафаров, Г.В. Влияние регенерации тепла на параметры рабочего процесса двигателя Стирлинга: Дис. . канд. техн. наук / Г.В. Агафонов. -М., 1983.- 156 с.

2. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В. Макарова, Ю.В. Грановский. М.: Наука, 1976. -196 с.

3. Антошкин, A.C. Применение мини-ТЭЦ для резервного и основного тепло- и электроснабжения // Двигателестроение. 1998. - № 4. - С. 10-12.

4. Бешелев, С.Д. Математико-статистические методы экспертных оценок / С.Д. Бешелев, Ф.Г. Гурвич. М.: Статистика, 1974. - 159 с.

5. Богданов А.И. Повышение мощностных. экономических и экологических показателей силовых установок за счет утилизации теплоты отработавших газов: Дис. . канд. техн. наук / А.И. Богданов. Челябинск, 1999. -180 с.

6. Богданов, А.И. Расширение возможностей утилизации энергии отработавших газов дизеля в случае использования нейтрализаторов / А.И. Богданов // Сб. науч. тр. Челябинск: ЧВВАИУ, 1996. - Вып. 6. - С. 117-119.

7. Бойко, C.B. Комплексная оптимизация внутреннего контура двигателя с внешним подводом теплоты по эксергетическим характеристикам его элементов: Дис. . канд. техн. наук / C.B. Бойко. Л.,1983. - 186 с.

8. Борисов, А.О. Рабочий процесс многотопливного поршневого двигателя / А.О. Борисов и др.. Уфа: Изд-во УГАТУ, 2008. - 272 с.

9. Бреусов, В.П. Двигатель внешнего подвода тепла Стерлинг (вчера, сегодня, завтра) / В.П. Бреусов. - СПб.: Нестор, 2007. - 156 с.

10. Бродянский, В.М. Эксергетический метод и его приложения / В.М. Бродянский, В. Фратшер, К. Михалек. М.: Энергоатомиздат, 1988. -288 с.

11. Бродянский, В.М. Эксергетический метод термодинамического анализа / В.М. Бродянский. М.: Энергия, 1973. - 296 с

12. Бундин A.A. Термодинамический анализ цикла Стирлинга / A.A. Бундин // Машиностроение (Изв. высш. учеб. заведений). 1969. -№ 12. - С. 106-109.

13. Бурячко, В.В. Автомобильные двигатели: Рабочие циклы. Показатели и характеристики. Методы повышения эффективности энергопреобразований / В.Р. Бурячко, A.B. Гук. СПб.: НПИКЦ, 2005. - 292 с.

14. Быстров, О.И. Способ повышения экономичности и улучшения экологических свойств ДВС / О.И. Быстров // Повышение эффективности силовых установок колесных и гусеничных машин. Челябинск: ЧВВАКИУ, 2008. - С. 34-39.

15. Гоннов, И.В. Двигатель Стирлинга: возможности и перспективы / Развитие нетрадиционных источников энергии: Сб. трудов ИАТЭ / И.В. Гоннов, Ю.В. Локтионов. Обнинск, 1990. - С. 156-165.

16. Гоннов, И.В. Теплообменники с жидкокристаллическим теплоносителем в двигателях Стирлинга / И.В. Гоннов и др.. М.: ЦНИИатоминформ, 1989.-46 с.

17. Горшков, A.M.,. Процессы в открытых термодинамических системах /

18. A.M. Горшков, З.Н. Нестратова, А.Г. Подольский // Машиностроение. 1987. -№9.-С. 45-51.

19. Груданов, В.Я. Глушитель с утилизацией теплоты отработавших газов / В.Я. Груданов, В.Н. Цап, JI.T Ткачев // Автомобильная промышленность. 1987. - № 5. - С. 11-12.

20. Дан, П. Тепловые трубы / П. Дан, П. Рей. М.: Энергия, 1979. - 272 с.

21. Двигатели внутреннего сгорания: Учеб. для вузов / Под ред. В.Н. Лу-канина. М.: Высш. шк., 2005. - 1 кн. - 469 с.

22. Двигатели Стирлинга / В.Н.Даниличев и др. / Под ред. М.Г. Круг-лова. М.: Машиностроение, 1977. - 150 с.

23. Двигатели Стирлинга / Пер. с англ. Б.В. Сутугина / Под ред. В.М. Бродянского. М.: Мир, 1975. - 448 с.

24. Двигатели типа Стерлинг фирмы «Филипс» // Поршневые и газотурбинные двигатели. (ВИНИТИ. Экспресс-информация №44). М., 1973. -С. 11-18.

25. Добросоцкий, A.B. Методика инженерного расчета основных характеристик двигателя Стирлинга и его элементов / A.B. Добросоцкий // Экспериментально-теоретическое исследование двигателя Стерлинга / ЦНИДИ. -Л., 1976.-С. 97-113.

26. Евенко, В.И. Обобщенный термодинамический цикл двигателя Стирлинга / В.И. Евенко // Двигателестроение. 1979. - № 1. - С. 15-17.

27. Зедгенидзе, И.Г. Планирование эксперимента при исследовании многофакторных систем И.Г Зедгенидзе. М.: Наука, 1978. - 223 с.

28. Иванченко, H.H. Развитие теории расчета рабочих процессов двигателей Стирлинга / H.H. Иванченко и др.. // Экспериментально-теоретическое исследование двигателей Стирлинга / ЦНИДИ. Л., 1976. -С. 27-44.

29. Иванченко, H.H. Теплообмен и гидравлическое сопротивление в регенераторе, спеченном из дискретных волокон меди / H.H. Иванченко,

30. B.В. Ставицкий // Двигателестроение. 1984. - № 9. - С. 25-26.

31. Кавтарадзе, Р.З. Теория поршневых двигателей: Учеб. для вузов / Р.З. Кавтарадзе. -М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. 720 с.

32. Камнев, B.K. Комплексная оценка эффективности системы подвода теплоты двигателя Стерлинга судового типа: Автореф. дис. . канд. техн. наук / В.К. Камнев. Л., 1982. - 25 с.

33. Кирюшатов, А.И. Использование нетрадиционных возобновляющихся источников энергии в сельскохозяйственном производстве A.B. Кирюшатов. М.: Агропромиздат, 1991. - 96 с.

34. Коваленко, Ю. Ф. Повышение эффективности двигателей внутреннего сгорания за счет утилизации теплоты их отработавших газов: Дис. . канд. техн. наук / Ю.Ф. Коваленко. Челябинск, 2003. - 174 с.

35. Коган, А.Я. Термодинамический анализ цикла двигателя Стерлинга / А.Я. Коган // Двигателестроение. 1986. - № 2. - С. 3-6.

36. Козьминых, В.А. Исследование элементов системы утилизации теплоты на базе двигателя Стерлинга для автомобильной техники: Дис. .канд. техн. наук / В.А. Козьминых. Челябинск, 1994. - 122 с.

37. Коршунов, Л.П. Утилизация тепла на судах флота рыбной промышленности. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. - 232 с.

38. Котин, А.Ф. Роль энерго- и эксергобалансов в термодинамическом исследовании // Сб. научн.-метод. статей по теплотехнике / А.Ф. Котин, В.И. Шишкин. М.: Высш.шк., 1977. - Вып. 2. - С. 6-12.

39. Кукис, B.C. Двигатель Стерлинга как утилизатор теплоты отработавших газов. / B.C. Кукис // Автомобильная промышленность. 1988. - № 9. - С. 19-20.,

40. Кукис, B.C. Некоторые результаты испытаний двигателя Стерлинга размерностью 3,0/6,5 / B.C. Кукис, В.И. Вольных // Двигателестроение. -1984. -№ 10.-С. 12-15.

41. Кукис, B.C. Термодинамика процессов теплообмена в выпускной системе поршневого ДВС, оборудованной стабилизатором температуры отработавших газов / B.C. Кукис, В.А. Романов, Т.Ф. Султанов // Транспорт Урала. -2007.-Вып. 2.-С. 31-37.

42. Кукис, B.C. Автономный отопитель для мобильной техники /

43. B.C. Кукис, В.А. Романов // «Фундаментальные исследования и инновации в технических университетах»: Материалы XIII Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы СПб.: Изд-во политехнического ун-та, 2009. - С. 233-234.

44. Кукис, B.C. Аппроксимация индикаторной диаграммы двигателя Стерлинга / Кукис B.C., А.И. Рыбалко // Материалы Х1У Всероссийской науч.-метод. конф. «Фундаментальные исследования и инновации в технических университетах». СПб., 2010. - С. 178-180.

45. Кукис, B.C. Двигатель Стерлинга вчера, сегодня, завтра / B.C. Кукис,

46. B.А. Романов, Ю.А. Постол // Ползуновский альманах. 2009. - № 3. - Т. 1.1. C. 93-99.

47. Кукис, B.C. Доводка рабочего процесса ДВПТ размерностью 3,0/6,5 / B.C. Кукис // Двигателестроение. 1986. - № 5. - С. 53-55.

48. Кукис, B.C. Использование тепловых аккумуляторов энергии в поршневых двигателях внутреннего сгорания / B.C. Кукис, В.А. Романов. -Челябинск, «Абрис», 2010.-231 с.

49. Кукис, B.C. К выбору максимальной температуры рабочего тела первичного двигателя утилизационной стерлинг-электрической установки / B.C. Кукис, А.И. Рыбалко // Вестник СибАДИ № 3 (17). - 2010. - С. 33-34.

50. Кукис, B.C. К определению перерасхода топлива при эксергетиче-ском анализе рабочего процесса ДВС / B.C. Кукис // Рабочие процессы двигателей внутреннего сгорания. Иркутск, 1975. - С. 28-31.

51. Кукис, B.C. Некоторые результаты испытаний двигателя Стерлинга размерностью 3,0/6,5 / B.C. Кукис, В.И. Вольных // Двигателестроение. -1984.-№Ю.-С. 12-15.

52. Кукис, B.C. Новые пути повышения эффективности двигателей внутреннего сгорания / B.C. Кукис, В.А. Романов. Челябинск: КрайРА, 2011.-260 с.

53. Кукис, B.C. О возможной аппроксимации рабочего цикла двигателя Стерлинга / B.C. Кукис, А.И. Рыбалко, В.А. Романов, Ю.А. Постол // Двигатели внутреннего сгорания: Всеукраинский науч.-техн. журнал. 2010. -№2.-С. 18-22.

54. Кукис, B.C. Первичный двигатель стирлинг-электрического генератора для утилизации теплоты отработавших газов поршневых ДВС / B.C. Кукис, В.А. Романов // Материалы II съезда инженеров Сибири. Ч. 2. - Омск: Изд-во ОМГТУ, 2008. - С. 137-143.

55. Кукис, B.C., Повышение эффективности утилизации теплоты отработавших газов ДВС / B.C. Кукис, В.А. Романов // Пращ ТДАА. Вип. 7. -Том 9. - Мелитополь, 2008. - С. 52-60.

56. Кукис, B.C. Потери эксергии и расход топлива в поршневых ДВС / B.C. Кукис // Судовые силовые установки и механизмы. Новосибирск, 1976.-Вып. 121.-С. 64-69.

57. Кукис, B.C. Применение двигателя Стерлинга для обеспечения автономности тепловых генераторов мобильной техники / B.C. Кукис, В.И. Дуюн // Тр. ТГАТА. Мелитополь, 1998. - Вып. 2. - Т. 6. - С. 23-27.

58. Кукис, B.C. Результаты снижения токсичности отработавших газов дизеля КамАЗ-740 с помощью каталитического нейтрализатора / B.C. Кукис, А.И. Богданов // Тр. ТГАТА. Мелитополь, 1998. - Вып. 2. - Т. 6. - С. 38-44.

59. Кукис, B.C. Силовая установка / B.C. Кукис, А.В. Карасев. А.С. SU 17376448 Al, Н 02 К 23/00. F 02G 1/043. Опубл. 30.05.92. Бюл. №20.

60. Кукис, B.C. Система утилизации теплоты отработавших газов поршневых ДВС повышенной эффективности / B.C. Кукис, В.А. Романов // Тр. Международного Форума по проблемам науки, техники и образования. -М.: Академия наук о земле, 2009. С. 18-21.

61. Кукис, B.C. Системно-термодинамические основы применения двигателей Стерлинга для повышения эффективности силовых и теплоисполь-зующих установок мобильной техники: Дис. . д-ра техн. наук / B.C. Кукис. -Челябинск, 1989.-461 с.

62. Кукис, B.C. Термодинамическая модель процессов, протекающих во внутреннем контуре двигателя Стерлинга / B.C. Кукис, П.К. Сеначин, А.И. Рыбалко // Ползуновский вестник. 2010. - № 4. - Т. 2. - С. 233-239.

63. Кукис, B.C. Условия эксплуатации опытного образца двигателя Стерлинга и характер его термодинамического цикла / B.C. Кукис // Двига-телестроение. 1987. - №7. - С. 5-7.

64. Кукис, B.C. Химическая эксергия топлив для поршневых ДВС / B.C. Кукис, Л.П. Гордеева // Материалы науч.-техн. конф. Иркутского политехи. ин-та. Иркутск, 1974. - С. 27-34.

65. Кукис, B.C. Экспериментальное исследование процессов во внутреннем контуре двигателя Стерлинга размерностью 3,0/6,5 / B.C. Кукис // Тез. докл. всесоюзной науч.-техн. конф. «Перспективы развития комбинированных двигателей.».-М., 1987.-С. 112-113.

66. Кукис, B.C. Энергетические установки с двигателем Стерлинга в качестве утилизатора тепловых потерь / B.C. Кукис. Челябинск: ЧВВАИУ, 1997. - 122 с.

67. Лев, Ю.Е. Эксендер / Ю.Е. Лев, Ю.Д. Юнда // Исследование порш-. невых двигателей. Ангарск: Изд-во ИЛИ, 1971. - С. 7-10.

68. Левенберг, В.Д. Определение эффективности стерлинг-генератора с тепловым графитовым аккумулятором / В.Д. Левенберг, М.Р. Ткач // Судовое энергомашиностроение. Николаев, 1983. - С. 16-27.

69. Левенберг, В.Д. Энергетические установки без топлива / В.Д. Левенберг. -Л.: Судостроение, 1987. 104 с.

70. Лушпа, А.И. Термодинамические методы исследования совершенства тепловых двигателей: Учебное пособие / А.И. Лушпа. М.: Изд-во МАДИ, 1982. - 69 с.

71. Майер, Р. Тепловой двигатель Стерлинга фирмы «Филипс» / Р. Май-ер // Двигатели Стерлинга / Пер. с англ. Б.В. Сутугина / Под ред. В.М. Бро-дянского. М.: Мир, 1975. - С. 17-180.

72. Матиевский, Д.Д. Показатели эффективности двигателей внутреннего сгорания: учебное пособие / Д.Д. Матиевский. Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2006. - 79 с.

73. Основы тепловых процессов и машин. Часть 1 / Под ред. Н.И. Прокопенко. 3-е изд. М.: - БИНОМ. Лаборатория знаний. - 560 с.

74. Основы тепловых процессов и машин. Часть 2 / Под ред. Н.И. Прокопенко. 3-е изд. М.: - БИНОМ. Лаборатория знаний. - 571 с.

75. Павлова, Е.И. Экология транспорта: Учебник для ВУЗов / Е.И. Павлова. М.: Транспорт, 2000. - 248 с.

76. Петухов, В.А. Термодинамическая оценка систем утилизации теплоты отработавших газов в судовых дизельных установках / В.А. Петухов, B.C. Данилов // Двигателестроение. 1987. - № 5. - С. 7-11.

77. Пластинин, П.И. Теория и расчет поршневых компрессоров / П.И. Пластитнин. М.: ВО Агропромиздат, 1987. - 271 с.

78. Постол, Ю.А. Разработка и исследование двухмерной системы автоматического регулирования двигателя Стирлинга небольшой мощности: Дис. . канд. техн. наук / Ю.А. Постол. Киев, 2004. - 132 с.

79. Райман, Э.П. Экспертные методы в оценке качества товара / Э.П. Райман, Г.Г. Азгальдов. М.: Экономика, 1974. - 151 с.

80. Редько, И .Я. Способ повышения эффективности первичного двигателя утилизационной стирлинг-электрической установки / И .Я. Редько,

81. B.А. Романов, B.C. Кукис, А.А. Малоземов // Горный журнал. 2010. - № 4. - С. 64-67.

82. Ридер, Г. Двигатели Стирлинга / Г. Ридер, Ч. Хупер / Пер. с англ.

83. C.С. Черцова, Е.Е. Черейского, В.И. Кабакова. М.: Мир, 1986. - 464 с.

84. Романов, В.А. О возможной аппроксимации рабочего цикла двигателя Стирлинга / В.А. Романов, B.C. Кукис, А.И. Рыбалко, Ю.А. Постол // Двигатели внутреннего сгорания: Всеукраинский науч.-техн. журнал. 2010. -№ 2. - С. 18-22.

85. Романов, В.А. Первичный двигатель стирлинг-электрического генератора для утилизации теплоты отработавших газов поршневых ДВС / В.А. Романов, B.C. Кукис // Материалы II съезда инженеров Сибири. Ч. 2. -Омск: Изд-во ОМГТУ, 2008. - С. 137-143.

86. Романов, В.А. Повышение степени энергетической автономности сельскохозяйственной техники / В.А. Романов, B.C. Кукис // Изв. Международной академии аграрного образования. Вып. 7 (2008). - Том 1. - СПб., 2008.-С. 168-171.

87. Романов, В.А. Расширение возможностей использования теплоге-нерирующих установок сельскохозяйственной техники при низких температурах окружающей среды / В.А. Романов, С.К. Рахимов, Г.А. Берестнев // Тракторы и с/х машины. -2010. №2. - С. 48-49.

88. Романов, В.А. Совершенствование тепловых генераторов транспортной техники / В.А. Романов // Материалы между народной науч.-техн. конф. «Проблемы эксплуатации и обслуживания транспортно-техноголических машин» Тюмень: ТГНУ, 2009. - С. 233-234.

89. Рыбалко, А.И. Влияние режима работы двигателя Стерлинга на конфигурацию его термодинамического цикла / А.И. Рыбалко, B.C. Кукис // Вестник академии военных наук. 2011. - № 2 (35). - С. 274—278.

90. Самарский, A.A. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры / A.A. Самарский, А.П. Михайлов. 2-е изд. испр. - М.: ФИЗМАТ-ЛИТ, 2005. - 320 с.

91. Сегаль, М.С. Оптимизация внутреннего контура ДВПТ на основе выходных параметров теплообменных аппаратов: Автореф. дис. . канд. техн. наук / М.С. Сегаль. Л., 1984. - 25 с.

92. Селиверстов, В.М. Утилизация тепла в судовых дизельных установках / В.М. Селиверстов. Л.: Судостроение, 1973. - 256 с.

93. Сеначин, П.К.Термодинамическая модель процессов, протекающих во внутреннем контуре двигателя Стирлинга / П.К. Сеначин, B.C. Кукис, А.И. Рыбалко //Ползуновский вестник № 4. Т. 2. - 2010. - С. 123-131.

94. Стефановский, Б.С. Использование энергии горючих сельскохозяйственных отходов / А.Б. Стефановский и др. // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1997. - № 6. - С. 21-22.

95. Столяров, С.П. Двигатели Стирлинга: Проблемы XXI века. Инженерные проблемы маркетинга / С.П. Столяров // Двигателестроение,- 2002. -№ 1. С. 9-12.

96. Тепловые трубы / Под ред. Э.Э. Шпильрайта. М.: Мир, 1972.420 с.

97. Ткаченко, М.М. Совершенствование узла горячего цилиндра с целью повышения мощности и экономичности двигателя Стирлинга: Автореф. дис. . канд. техн. наук М.М. Ткаченко. JL, 1985. - 25 с.

98. Трофименко, Ю.В. Исследование рабочего процесса во внешнем нагревательном контуре двигателя Стирлинга транспортного типа: Автореф. дис. . канд. техн. наук/Ю.В. Трофименко. -М., 1980. 16 с.

99. Трухов, B.C., Турсунбаев И.А., Умаров Г.Я. Расчет параметров внутреннего теплообменного контура двигателя Стирлинга / B.C. Трухов, И.А. Турсунбаев, Г.Я. Умаров. Ташкент: Фан, 1979. - 80 с.

100. Уокер, Г. Двигатели Стирлинга / Г. Уокер / Пер. с англ. Б.В.Сутугина, Н.В. Сутугина. М.: Машиностроение, 1985. - 408 с.

101. Фуимото, Т. Силовая передача в газовом возвратно-поступ13ельном двигателе внешнего сгорания с магнитным устройством, препятствующим утечке газа. Патент Японии, МКИ4 F 02 G 1/053. № 6026148. Опубл. 20.07.83. -№ 11-390.

102. Храпченков, A.C. Судовые вспомогательные и утилизационные парогенераторы / A.C. Храпченков. JL: Судостроение, 1979. - 280 с.

103. Цейхместрук, Ю.А. Исследование характеристик утилизационного нейтрализатора отработавших газов / Ю.А. Цейхместрук // Материалы Всероссийской науч.-техн. конф. «Проблемы энергосбережения и энергобезопасности в Сибири». Барнаул, 2003. - С. 159-169.

104. Черноусов, A.A. Основы численного моделирования рабочих процессов тепловых двигателей / A.A. Черноусов. Уфа: УГАТУ, 2008. - 265 с.

105. Шаргут, Я. Эксергия / Я. Шаргут, Р. Петела / Пер. с польск. Ю.И. Батурина, Д.Ф. Стрижижовского / под ред. В.М. Бродянского. М.: Энергия, 1968. - 277 с.

106. Шароглазов, Б.А. Двигатели внутреннего сгорания: Теория, моделирование рабочих процессов / Под ред. Б.А. Шароглазова. Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2006. - 382 с.

107. Эмори, К. Электрогенератор с приводом от двигателя Стирлинга. Патент Японии, МКИ4 F 02 G 1/043. 359-17261. Опубл. 20.04.84. - № 5^132.

108. Alleau, Т. The combined molten salt termal storage and sodiam heat pipes for the ECA Stirling engine / T. Alleau, A. Brichard, J. Chabanne, J. De Bailee // 18th Intersoc. Energy Conver, Eng. Conf., 1983. Vol. 2. - P. 796-801.

109. Andersen, S.K., Simulation of temperature fluctuations in Stirling engine regenerator matrices / S.K. Andersen, H. Carlsen, P.G. Thomsen // International Stirling Forum. Osnabrück, 2004. - P. 120-128.

110. Berndes, C. Hochtemperaturloten von Stirlingkomponenten / C. Berndes // Tagungsband des Europaishes Stirling Forum 2000 / Fachhochschule Osnabruck, 2000. S. 363-371.

111. Finkelstein, T. Air Engines / T. Finkelstein // The Engineer, 1959. -March 27. P. 492-497; April 3. - P. 522-527; April 10. - P. 568-571; May 8. -P. 720-723.

112. Finkelstein, T. Air engines / T. Finkelstein, A. Organ. Bury St. Edmunds: Professional Engineering Publishing Ltd. London, 2001. - 262 p.

113. Hargreaves, C. The Philips Stirling Engine / C. Hargreaves. Amsterdam: Elsevier, 1991.-457 p.

114. Hulsing, K. Diesel-Stirling combinatiog may imprane effiensi / K. Hulsing // Automob. Eng., 1979. №10. - P. 90-93.

115. Jaspers, H. Sterling engine design studies of on underwater power system and total energy system / H. Jaspers, F. Pre // 8th Intersoc. Energy Coners. Eng. Cont. Proc. Philadelphia. New York, 1973. - P. 588-593.

116. Kirkley, D. Determination of the optimum configuration for a Stirling engine / D. Kirkley // Journal mechanical engineering. 1962. - Vol. 4. - № 3. -P. 152-161.

117. Kolin, I. The Evolution of the heat Engine / I. Kolin. London: Longmans Press, 1972. - 97 p.

118. Organ, A.J. A thumb-nail sketch of the gas processes in the Stirling cycle. / A.J. Organ // Proc. Inst. Mech. Engr. 1992. Vol. 206. - Part C. - P. 239248.

119. Organ, A. The air engine. Stirling cycle power for a sustainable future / A. Organ, J. Allan. Cambridge England: Woodhead Publishing Ltd., 2007. - 276 p.

120. Rallis, C. Optimum compression ratios of Stirling cycle machines / C. Rallis, I. Urielli // Univ. of Witwatersrand Dept. of Mechanical Engineering, Report. № 68. 1976. - June. - P. 17-22.

121. Rant, Z. Energie und Exergie / Z. Rant. VDI-Verlag, Dusseldorf, 1965.- 133 s.

122. Soin, H. Combined diesel-organic Renkine-cycle power-plant / H. Soin and other. // Proceeding of the 12th. Intersociety Energy Conversion Engineering Conference. Washington, 1977. - Vol. № 1. - P. 1100-1107.

123. Urieli I. Stirling Cycle Engine Analysis / I. Urieli, D. Brechowitz. -Bristol, 1984.-256 p.

124. Walker, G. Stirling engines. Oxford / G. Walker. Clarendon Press, 1980.-523 p.

125. Walker, G. Ultra-compact advanced technology free-piston Stirling power / G. Walker, P. Eng, U. lusher. // Proceedings of the lllh Int. Stirling Engine Cont. and Exhib. ISEC'97, Graz, Austria, 22-25 September 2003. - P. 367-375.