Another source of mechanical dissip

Another source of mechanical dissipation lies in pressure drops
associated to the fluid flow trough exchangers and regenerator denoted
Dpexch and DpR respectively. Pressure drops can be calculated
using the friction factor coefficient related to the Reynolds number.
Therefore, the total mechanical effectiveness is:
gdiss ¼ gmec þ Dpexch=p þ DpR=p ð26Þ
Senft has demonstrated the drastic effect of the buffer pressure on
the mechanical effectiveness [22]. He established the central theorem
as will be recalled hereafter.
The additionalmechanical features are to be considered as shown
on the schematic representation of Fig. 6. W_ out is the brake output
power and arrows stand for the power transfers between parts.
One can finally give the expression of the indicated power:
Pi ¼ W_ i ¼ W_ exp W_ comp ð27Þ
And the output power:
Pout ¼ W_ out ¼ gdissðW_ þ W_ Þ ð28Þ
The global final cyclic mechanical effectiveness gMEC is the ratio of
the output power Pout to the indicated power Pi.
The central theorem established by Senft is recalled hereafter:
The cyclic mechanical effectiveness of any engine with volume
compression ratio r = Vmax / Vmin, temperature ratio s = TL / TU
and mechanical effectiveness e < E, cannot exceed gMEC:
gMECðE;s;rÞ ¼ E1E2
E Sðs;rÞ
Sðs;rÞ ¼ 0 if sr 6 1
Sðs;rÞ ¼ slogðsÞð1þsÞðlogð1þsÞ logð1þrÞ logðrÞÞ
ð1sÞlogðrÞ if sr > 1
ð29Þ
This upper bound is the mechanical efficiency of an ideal Stirling
engine buffered at its optimum constant pressure and having a
mechanism of constant effectiveness E.
Substituting gdiss for E in the above theorem, the cyclic mechanical
efficiency gMEC can be added to the previous model. Fig. 7 plots
the mechanical efficiency with respect to s. For the high temperature
ratio of considered here, the effect of the buffer space pressure
can be neglected. If low temperature differences are considered
which is the case solar application the mechanical efficiency curve
shows a sharp slope downward.
3. Results and discussions
The operating point can be obtained from the equality of indicated
and thermal power given in Eqs. (11) and (12) respectively.
Fig. 8 plots parametric curves of non-dimensional powers
P
i ¼ Pi=ðfpmeanVdÞ and P
th ¼ Pth=ðfpmeanVdÞ for various operating frequencies.
The curves of the two powers with respect to temperature
ratio s intersect at one point.
Because of the enhanced heat exchange effectiveness, P
th increases
as f increases and the operating point moves to lower values
of s. However, if f is greater than 90 Hz, the thermal transfer
properties reach a limit resulting in an almost constant apex for
P
th. The conclusions are quite different from the constant heat
transfers case studied by Senft, in which the temperature ratio s increases
with f in order to balance heat transfer governed by the
Newton’s law. Therefore, the temperature differences between
external and internal temperatures always increase.
3.1. Model validation
The model results are compared with those obtained by Urieli
and Berchowitz [9] and Timoumi [14] for the same conditions of
the GPU-3 (i.e. working fluid Helium, mean pressure
pmean = 4.13 MPa, and operating frequency f = 41.72 Hz). The results
presented in Table 1 shows a good agreement with adiabatic
models which take into account the pressure drop, the regenerator
efficiency and conduction losses.
As expected from the isothermal assumption, the predicted effi-
ciency is 13% higher and the power and the work by cycle are very
close when compared to the adiabatic model without shuttle and
gas spring hysteresis losses.
Most of the studies deal with a single operating point for the validation
stage. Because the model is dedicated at design and optimization,
it is compared hereafter to GPU-3 experimental values for a
wide range of parameters especially for the pressure and frequency.
The geometrical parameters as well as operating data for General
Motor GPU-3 are summarized in Table 2.
0.4 0.5

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แหล่งที่มาอื่นของกระจายเครื่องจักรกลอยู่ในความดันลดลงเกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนของเหลวไหลรางและกำเนิดใหม่สามารถบุเหนือและ Dpexch ตามลำดับ สามารถคำนวณความดันลดลงใช้สัมประสิทธิ์ตัวคูณแรงเสียดทานที่เกี่ยวข้องกับเลขเรย์โนลด์สดังนั้น ประสิทธิภาพเครื่องกลรวมเป็น:þ gmec gdiss ¼ Dpexch = p þเหนือ = p ð26ÞSenft แสดงผลรุนแรงของความดันบัฟเฟอร์บนเครื่องจักรกลประสิทธิภาพ [22] เขาสร้างทฤษฎีบทกลางจะถูกยกเลิกโดยการลักษณะการทำงานของ additionalmechanical จะเป็นเหมือนในการแสดงแผนผังวงจรของ Fig. 6 W_ ออกคือ ผลลัพธ์เบรคพลังงานและลูกศรยืนสำหรับการโอนย้ายอำนาจระหว่างส่วนหนึ่งในที่สุดสามารถให้ค่าของพลังงานที่ระบุ:ผี¼ W_ i ¼ W_ exp W_ คอม ð27Þและกำลังขับ:Pout W_ ¼ออก W_ ¼ gdissðW_ þÞ ð28ÞGMEC สากลสุดท้ายประสิทธิภาพกลทุกรอบคือ อัตราส่วนของกำลังขับ Pout กำลังระบุปี่ทฤษฎีบทกลางที่ก่อตั้งขึ้น โดย Senft ถูกยกเลิกโดย:เครื่องจักรกลประสิทธิภาพทุกรอบของโปรแกรมใด ๆ ที่มีปริมาตรรวมอัตราส่วน r = Vmax / Vmin อุณหภูมิอัตราส่วน s = TL / ทูและประสิทธิผลกลอี < E ไม่เกิน gMEC:gMECðE; s; rÞ ¼ E1E2E Sðs; rÞSðs; rÞ ¼ถ้า 0 sr 6 1Sðs; logðrÞÞ logð1þrÞ slogðsÞð1þsÞðlogð1þsÞ rÞ ¼ð1sÞlogðrÞ ถ้า sr > 1ð29Þขอบเขตบนนี้มีประสิทธิภาพกลสเตอร์ลิงเหมาะเครื่องยนต์ buffered ที่ความดันคงเหมาะสม และมีการกลไกประสิทธิภาพคงอีGdiss แทนอีในทฤษฎีบทข้างต้น เครื่องกลทุกรอบสามารถเพิ่มประสิทธิภาพ gMEC รุ่นก่อนหน้า Fig. 7 ผืนประสิทธิภาพเชิงกลกับ s สำหรับอุณหภูมิสูงอัตราส่วนของพิจารณาที่นี่ ผลของความดันพื้นที่บัฟเฟอร์สามารถเป็นที่ไม่มีกิจกรรม ถ้ามีพิจารณาความแตกต่างอุณหภูมิต่ำซึ่งเป็นโปรแกรมประยุกต์พลังงานแสงอาทิตย์กรณีเส้นโค้งประสิทธิภาพกลแสดงลาดคมลง3. ผลลัพธ์ และสนทนาจุดปฏิบัติงานที่ได้จากความเสมอภาคของบุและพลังงานความร้อนใน Eqs (11) และ (12) ตามลำดับFig. 8 ลงจุดเส้นโค้งพาราเมตริกของอำนาจไม่ใช่มิติPฉัน¼พาย = ðfpmeanVdÞ และ Pth ¼ Pth = ðfpmeanVdÞ สำหรับความถี่ในการปฏิบัติงานต่าง ๆเส้นโค้งของอำนาจสองกับอุณหภูมิอัตราส่วน s อินหนึ่งจุดเนื่องจากประสิทธิภาพความร้อนเพิ่มอัตราแลกเปลี่ยน Pเพิ่ม thเป็น f เพิ่มขึ้นและจุดปฏิบัติงานไปใช้ลดค่าของ s อย่างไรก็ตาม ถ้า f มีค่ามากกว่า 90 Hz ความร้อนถ่ายโอนคุณสมบัติเข้าถึงขีดจำกัดในการครอบเกือบคงที่ในPth บทสรุปค่อนข้างแตกต่างจากความร้อนคงโอนย้ายกรณีศึกษา โดย Senft, s อัตราส่วนอุณหภูมิเพิ่มขึ้นกับ f เพื่อดุลการถ่ายเทความร้อนโดยการกฏหมายของนิวตัน ดังนั้น ผลต่างอุณหภูมิระหว่างexternal and internal temperatures always increase.3.1. Model validationThe model results are compared with those obtained by Urieliand Berchowitz [9] and Timoumi [14] for the same conditions ofthe GPU-3 (i.e. working fluid Helium, mean pressurepmean = 4.13 MPa, and operating frequency f = 41.72 Hz). The resultspresented in Table 1 shows a good agreement with adiabaticmodels which take into account the pressure drop, the regeneratorefficiency and conduction losses.As expected from the isothermal assumption, the predicted effi-ciency is 13% higher and the power and the work by cycle are veryclose when compared to the adiabatic model without shuttle andgas spring hysteresis losses.Most of the studies deal with a single operating point for the validationstage. Because the model is dedicated at design and optimization,it is compared hereafter to GPU-3 experimental values for awide range of parameters especially for the pressure and frequency.The geometrical parameters as well as operating data for GeneralMotor GPU-3 are summarized in Table 2.0.4 0.5

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

แหล่งที่มาของกลการอื่นอยู่ในหยดแรงดัน
ที่เกี่ยวข้องกับการไหลของของไหลและรางแทน
dpexch แลกเปลี่ยนปฏิรูป และสภาผู้แทนราษฎรตามลำดับ ลดลงความดันสามารถคำนวณ
ใช้ปัจจัยสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานที่เกี่ยวข้องกับตัวเลขเรย์โนลด์
ดังนั้นประสิทธิภาพเครื่องกลทั้งหมด :
gdiss ¼ gmec þ dpexch = P þ DPR = P ð 26 Þ
senft ได้แสดงให้เห็นผลกระทบที่รุนแรงของบัฟเฟอร์กดดัน
กลประสิทธิผล [ 22 ] เขาก่อตั้ง
ทฤษฎีบทกลางเป็นจะเล่าต่อจากนี้
คุณสมบัติ additionalmechanical ที่จะพิจารณาตามที่แสดงในการแสดงแผนผังของ
รูปที่ 6 w_ ออกไปยืนเบรคออก
พลังและลูกศรเพื่ออำนาจการถ่ายโอนระหว่างส่วน
หนึ่งสามารถให้การแสดงออกของพลัง :
pi ( ¼ w_ ผม¼ w_ EXP w_ คอมพ์ð 27 Þ
และผลผลิตพลังงาน :
หน้ามุ่ย¼ w_ ออก¼ gdiss ð w_ þ w_ Þ 28 ðÞ
โลกสุดท้ายแบบเครื่องกลประสิทธิผล gmec คืออัตราส่วนของพลังงานที่ออกมาแสดงความไม่พอใจกับ
พบพลัง PI
กลาง ก่อตั้งขึ้นโดย senft จะเล่าต่อจากนี้ทฤษฎีบท :
แบบเครื่องกล ประสิทธิผลของโปรแกรมใด ๆที่มีปริมาณ
อัตราส่วนของการบีบอัด R = Vmax / vmin อุณหภูมิ อัตราส่วน S = TL / มธ.
และเครื่องจักรกลประสิทธิภาพ E < E ไม่เกิน gmec :
gmec ð E ; s ; R Þ¼ e1e2
e s ð s ; R Þ
s ð s ; R Þ¼ 0 ถ้า SR 1
6 S ð s ; r Þ¼หวดð S Þð 1 þ S Þðเข้าสู่ระบบð 1 þ S Þเข้าสู่ระบบð 1 þ R Þเข้าสู่ระบบð R ÞÞ
ð 1s Þเข้าสู่ระบบð R Þถ้า SR > 1

29 ðÞผูกด้านบนนี้ คือ ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์สเตอร์ลิงเชิงกลดีเยี่ยม
2 ที่ความดันคงที่สูงที่สุดมี