Modelowanie silnika Stirlinga typu Alfa w programie Matlab Simulink

W niniejszym artykule przedstawiony został model symulacyjny I rzędu sporządzony według założeń Schmidta oraz wskazań Urieli. Odzwierciedla on podstawowe procesy zachodzące w silniku Stirliga typu Alfa. Na jego podstawie wyznaczono m.in: wykres indykatorowy zamknięty, przebiegi przemieszczeń, prędkości, przyspieszeń tłoka w funkcji kąta obrotu wału korbowego oraz zmian ciśnienia i objętości chwilowej. Stworzony model nie uwzględnia strat strumienia ciepła (m.in.: niedoskonałości regeneracji, wymiany ciepła z otoczeniem, zmienności amplitudy temperatury wsadu regeneratora na jego długości), strat energii wskutek oporów przepływu, strat energii w wyniku tarcia (np: pomiędzy tłokiem i gładzią cylindrową, strat w łożyskach, oporów ruchu w skrzyni korbowej oraz wielu innych). Aby zbilansować straty należy stworzyć model symulacyjny II rzędu, który to uwzględni. Autorzy wyrażają potrzebę dalszych prac nad bardziej zaawansowanymi modelami matematycznymi.

---

This article shows a I-st row simulation model done according to Schmidt's assumptions and Uriel's indications. It shows the basic processes that happen in a Stirling engine of the Alpha type. Based on it among others the following things are shown: closed indicator diagram, displacement waveforms, speeds, of acceleration of the pistons in the function of the rotation angle of the crankshaft and changes of pressure and instantaneous volume. The model created does not take into consideration the loss of the heat stream (among other: imperfections of regeneration, exchanging heat with the environment, changes in the amplitudes of temperature in the regeneration input on it's length), energy loss due to resistance to flow, energy loss due to resistance to friction (among other between the piston and the cylinder lining, losses in the bearings, resistance to motion in the crankcase and many other). In order to balance the losses a II-nd row simulation model that takes this into account. The authors think it is necessary to continue work on more advanced mathematical models.