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 ผลต่างอุณหภูมิระหว่างอุณหภูมิภายนอก และภายในเพิ่มเสมอ3.1 ตรวจสอบรุ่นผลการจำลองจะเปรียบเทียบกับผู้รับ โดย Urieliและ Berchowitz [9] และ Timoumi [14] ในเงื่อนไขเดียวกันการ GPU-3 (เช่นทำงานเหลวฮีเลียม ความดันเฉลี่ยpmean = 4.13 แรง และการปฏิบัติงานความถี่ f = 41.72 Hz) ผลลัพธ์แสดงในตารางที่ 1 แสดงข้อตกลงที่ดีกับการอะเดียแบติกรูปแบบที่คำนึงถึงความดันหล่น การกำเนิดใหม่ขาดประสิทธิภาพและการนำตามที่คาดไว้จากการ isothermal อัสสัมชัญ การคาดการณ์ effi -ciency 13% สูง และทำงาน โดยรอบและมีอำนาจมากปิดเมื่อเทียบกับรุ่นการอะเดียแบติกไม่มีรถรับส่ง และแก๊สสปริงสัมผัสสูญเสียส่วนใหญ่ศึกษาเรื่องจุดปฏิบัติงานเดี่ยวสำหรับการตรวจสอบขั้นตอนการ เพราะแบบจะทุ่มเทในการออกแบบและปรับให้เหมาะสมมันมีการเปรียบเทียบโดยค่าทดลอง GPU 3 สำหรับการหลากหลายของพารามิเตอร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับความดันและความถี่Geometrical พารามิเตอร์รวมทั้งข้อมูลปฏิบัติงานทั่วไปมอเตอร์ GPU-3 สามารถสรุปได้ในตารางที่ 20.4 0.5

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

แหล่งที่มาของการกระจายกลอีกหยดอยู่ในความกดดันที่เกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนรางน้ำไหลของของเหลวและฟื้นฟูแสดง
Dpexch และ DPR ตามลำดับ ลดลงความดันสามารถคำนวณ. โดยใช้ค่าสัมประสิทธิ์ปัจจัยแรงเสียดทานที่เกี่ยวข้องกับจำนวน Reynolds ดังนั้นประสิทธิภาพกลรวม: gdiss ¼ GMEC þ Dpexch = พีþ DPR = พีð26Þ Senft ได้แสดงให้เห็นถึงผลกระทบที่รุนแรงของความดันบัฟเฟอร์ในประสิทธิภาพเครื่องจักรกล[22] เขายอมรับว่าทฤษฎีบทกลางเป็นจะเล่าต่อจากนี้. คุณสมบัติ additionalmechanical จะได้รับการพิจารณาตามที่ปรากฏในแผนผังแสดงรูป 6. W_ ออกมาเป็นผลลัพธ์เบรกอำนาจและลูกศรยืนสำหรับการถ่ายโอนอำนาจระหว่างชิ้นส่วน. หนึ่งในที่สุดก็สามารถให้การแสดงออกของพลังงานที่ระบุ: พี่¼ W_ ฉัน¼ W_ ประสบการณ์ W_ comp ð27Þและอำนาจเอาท์พุท: Pout ¼ W_ ออก¼ gdissðW_þ W_ Þð28Þทั่วโลกสุดท้ายประสิทธิภาพกลวงจรGMEC เป็นอัตราส่วนของPout อำนาจเอาท์พุทในการใช้พลังงานที่ระบุ Pi. ทฤษฎีบทกลางที่จัดตั้งขึ้นโดย Senft จะเล่าต่อจากนี้: ประสิทธิผลกลวงจรของเครื่องยนต์ใด ๆ ที่มีปริมาณอาอัตราส่วนการอัด= Vmax / Vmin อัตราส่วนอุณหภูมิ s = TL / TU และ e ประสิทธิภาพกล <อีไม่เกิน GMEC: gMECðE; s; RTH ¼ E1E2 E SDS; RTH SDS; RTH ¼ 0 ถ้า sr 6 1 SDS; RTH ¼slogðsÞð1þsÞðlogð1þsÞlogð1þrÞlogðrÞÞð1sÞlogðrÞถ้าsr> 1 ð29Þบนปกนี้เป็นประสิทธิภาพเชิงกลของสเตอร์ลิงที่เหมาะสำหรับเครื่องยนต์บัฟเฟอร์ที่ความดันคงที่ที่เหมาะสมและมีกลไกของการคงประสิทธิภาพอีแทนgdiss สำหรับอีในทฤษฎีบทข้างต้นกลวงจรประสิทธิภาพGMEC สามารถเพิ่มไปยัง รุ่นก่อนหน้านี้ รูป 7 แปลงประสิทธิภาพเครื่องจักรกลที่เกี่ยวกับs สำหรับอุณหภูมิสูงอัตราส่วนของที่นี่ถือเป็นผลของความดันพื้นที่บัฟเฟอร์สามารถละเลย หากแตกต่างของอุณหภูมิต่ำได้รับการพิจารณาซึ่งเป็นกรณีที่การประยุกต์ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพกลโค้งแสดงให้เห็นถึงความลาดชันลงคม. 3 ผลและการอภิปรายจุดปฏิบัติการสามารถที่ได้รับจากความเท่าเทียมกันของที่ระบุอำนาจและความร้อนที่ได้รับในEQS (11) และ (12) ตามลำดับ. รูป 8 แปลงเส้นโค้งพาราอำนาจที่ไม่ใช่มิติP? ฉัน¼ Pi = ðfpmeanVdÞและ P? ณ ¼ Pth = ðfpmeanVdÞความถี่ปฏิบัติการต่างๆ. เส้นโค้งของสองมหาอำนาจที่เกี่ยวกับอุณหภูมิตัดอัตราส่วน s จุดหนึ่ง. เพราะการที่เพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อน, P? เพิ่มขึ้นครั้งที่เพิ่มขึ้นและฉจุดปฏิบัติการเคลื่อนที่เพื่อลดค่าของs แต่ถ้า f เป็นมากกว่า 90 เฮิร์ตซ์, ถ่ายโอนความร้อนคุณสมบัติถึงขีดจำกัด ที่ส่งผลให้ยอดคงเกือบP? ครั้ง ข้อสรุปที่ค่อนข้างแตกต่างจากความร้อนอย่างต่อเนื่องกรณีการถ่ายโอนการศึกษาโดย Senft ซึ่งอัตราส่วนของอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นกับเอฟในการสั่งซื้อเพื่อความสมดุลของการถ่ายเทความร้อนภายใต้กฎหมายของนิวตัน ดังนั้นความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างอุณหภูมิภายในและภายนอกมักจะเพิ่มขึ้น. 3.1 ตรวจสอบรุ่นผลรูปแบบเมื่อเทียบกับผู้ที่ได้รับจากการ Urieli และ Berchowitz [9] และ Timoumi [14] สำหรับสภาพเดียวกันของGPU ที่ 3 (เช่นทำงานฮีเลียมของเหลวหมายถึงความดันpmean = 4.13 MPa และความถี่ในการปฏิบัติการ f = 41.72 เฮิร์ตซ์) ผลการแสดงในตารางที่ 1 แสดงให้เห็นว่าข้อตกลงที่ดีกับอะเดียแบติกรุ่นที่คำนึงถึงความดันลดลงการฟื้นฟูที่มีประสิทธิภาพและการสูญเสียการนำ. เป็นที่คาดหวังจากสมมติฐาน isothermal ที่คาดการณ์ที่สุดนั่นคือการขาดเพียง13% สูงและการใช้พลังงานและการทำงาน โดยรอบมีความใกล้ชิดเมื่อเทียบกับรูปแบบอะเดียแบติกโดยไม่ต้องรถรับส่งและการสูญเสียhysteresis ฤดูใบไม้ผลิก๊าซ. ส่วนใหญ่ของการศึกษาจัดการกับจุดปฏิบัติการเดียวสำหรับการตรวจสอบขั้นตอน เพราะรูปแบบมีความมุ่งมั่นในการออกแบบและการเพิ่มประสิทธิภาพมันจะเทียบปรโลกกับ GPU-3 ค่าการทดลองสำหรับหลากหลายของพารามิเตอร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับความดันและความถี่. พารามิเตอร์เรขาคณิตรวมทั้งข้อมูลการดำเนินงานทั่วไปมอเตอร์ GPU-3 ได้สรุปไว้ใน ตารางที่ 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
กลไกของคงที่ประสิทธิภาพ E .
แทน gdiss สำหรับ E ในทฤษฎีข้างต้น เป็น gmec
ประสิทธิภาพเชิงกลที่สามารถเพิ่มให้กับรุ่นก่อนหน้า รูปที่ 7 แปลง
ประสิทธิภาพเครื่องกล ส่วนสหรัฐฯ สำหรับอุณหภูมิสูง
สัดส่วนถือว่าที่นี่ ผลของบัฟเฟอร์พื้นที่ความดัน
สามารถหลง ถ้าความแตกต่างของอุณหภูมิต่ำถือว่า
ซึ่งเป็นกรณีพลังงานแสงอาทิตย์ การใช้เครื่องจักรกลโค้งลาดลงแสดงคม
.
3 ผลและการอภิปราย
จุดปฏิบัติการได้จากความเท่าเทียมกันของข้อมูลและให้พลังงานความร้อน
EQS . ( 11 ) และ ( 12 ) ตามลำดับ
ภาพที่ 8 แปลงพารามิเตอร์เส้นโค้งที่ไม่ใช่มิติพลัง
p
ผม  ¼ Pi = ð fpmeanvd Þและ P 
th ¼ PTH = ð fpmeanvd Þต่างๆ
ปฏิบัติการความถี่เส้นโค้งของสองอำนาจด้วยความเคารพต่ออุณหภูมิ
s ตัดกันที่จุดใดจุดหนึ่ง
เพราะเพิ่มการแลกเปลี่ยนความร้อนประสิทธิภาพ , p 

เป็น TH เพิ่ม F เพิ่มขึ้นและย้ายจุดทำงานเพื่อลดค่า
S . อย่างไรก็ตาม , ถ้า f เป็นมากกว่า 90 Hz ถึงโอน
คุณสมบัติเชิงความร้อน จำกัด ส่งผลให้ปลายเกือบคงที่ 
p
thสรุป จะค่อนข้างแตกต่างจากการให้ความร้อน
โอนกรณีศึกษาโดย senft ซึ่งในส่วนของอุณหภูมิเพิ่มขึ้น
F เพื่อถ่วงดุล การถ่ายเทความร้อน ปกครองโดยกฎหมาย
นิวตัน . ดังนั้น ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างภายนอกและภายใน เพิ่มอุณหภูมิเสมอ
.
1 . รูปแบบการตรวจสอบ
รูปแบบผลลัพธ์จะเทียบกับผู้ที่ได้รับ urieli
โดยและ berchowitz [ 9 ] และ timoumi [ 14 ] สำหรับเงื่อนไขเดียวกัน
gpu-3 ( เช่นทำงานฮีเลียม ของไหลหมายถึงความดัน
pmean = 4.13 MPa และความถี่ f = 41.72 Hz ) ผลลัพธ์
แสดงในตารางที่ 1 แสดงข้อตกลงที่ดีกับแบบแอเดียแบติก
ซึ่งคำนึงถึงความดันลดลง , ประสิทธิภาพและการรีเจนเนอเรเตอร์

คาดว่าจะขาดทุน จากสมมติฐานคงที่ทำนาย effi -
ประสิทธิภาพเป็น 13% สูงกว่า และพลังงาน โดยรอบมีมาก
ปิดเมื่อเทียบกับแบบแอเดียแบติกโดยไม่ต้องรับส่งและ

แก๊สสปริงแบบขาดทุน ที่สุดของการศึกษาจัดการจุดปฏิบัติการเดียวสำหรับการตรวจสอบ
เวที เพราะรูปแบบจะทุ่มเทในการออกแบบและเพิ่มประสิทธิภาพ
มันเทียบต่อค่า
gpu-3 สำหรับทดลองหลากหลายของพารามิเตอร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับแรงดันและความถี่ .
พารามิเตอร์ทางเรขาคณิต รวมทั้งข้อมูลการดำเนินงานสำหรับมอเตอร์ gpu-3 ทั่วไป
สรุปได้ในตารางที่ 2 .
0.4 0.5