Двигатель Fluidyne — это двигатель Стирлинга альфа- или гамма-типа с одним или несколькими жидкостными поршнями. Он содержит рабочий газ (часто воздух ) и либо два жидкостных поршня, либо один жидкостный поршень и вытеснитель. [1]
Двигатель был изобретен в 1969 году. [2] Двигатель был запатентован в 1973 году Управлением по атомной энергии Соединенного Королевства . [3] [2]
Рабочий газ в двигателе нагревается, что заставляет его расширяться и давить на столб воды. Это расширение охлаждает воздух, который сжимается, одновременно отталкиваясь назад весом вытесненного столба воды. Затем цикл повторяется.
Версия с U-образной трубкой не имеет движущихся частей в двигателе, кроме воды и воздуха, хотя в насосе есть два обратных клапана. Этот двигатель работает в естественном резонансном цикле, который «настраивается» путем регулировки геометрии, как правило, с помощью «настроечной трубы» из воды.
В классической конфигурации работа, производимая посредством водяных поршней, интегрирована с водяным насосом. Простой насос является внешним по отношению к двигателю и состоит из двух обратных клапанов , одного на впуске и одного на выпуске. В двигателе контур колеблющейся жидкости можно рассматривать как действующий как вытеснительный поршень. Жидкость в единственной трубке, проходящей к насосу, действует как силовой поршень. Традиционно насос открыт для атмосферы, а гидравлический напор невелик, так что абсолютное давление двигателя близко к атмосферному давлению . [2] [4] [5]
Видеоролики показывают работу двигателя Fluidyne типа U-tube. Горячая труба нагревается тепловым феном, и колебания столба воды достигают стационарного уровня. Второе видео показывает детали фактического перемещения воды.
отчет был подготовлен в поддержку проекта Renewable Energy Applications and Training Project, спонсируемого Агентством США по международному развитию, для которого ORNL оказывает техническую помощь. В нем кратко описываются эксплуатационные характеристики, которые могут быть достигнуты с помощью различных видов ирригационных насосов с приводом от двигателя Стирлинга. Некоторый акцент сделан на очень простых жидкостно-поршневых двигателях, которые были предметом исследований в последние годы и пригодны для производства в менее развитых странах. В дополнение к приведенным здесь результатам (возможные ограничения по M4 и напору насоса для двигателей разного размера и различных условий эксплуатации), метод расчета описан достаточно подробно, чтобы инженеры могли применить его к другим конструкциям двигателей Стирлинга для сравнения.[1]
