Моделирование вариантов конструктивно-компоновочных решений для гибридной установки, оснащенной двигателем с внешним подводом теплоты

Авторы: Денисов Д.И.
Опубликовано в выпуске: #6(101)/2025
DOI:
Раздел: Энергетическое, металлургическое и химическое машиностроение | Рубрика: Тепловые двигатели
Ключевые слова: двигатель внутреннего сгорания, двигатель с внешним подводом теплоты, двигатель Стирлинга, гибридная установка, электрогенератор
Опубликовано: 09.12.2025

Актуальность статьи обусловлена возможностью использования двигателей с внешним подводом теплоты для космического энергоснабжения. К преимуществам этих двигателей относятся высокая эффективность термодинамического цикла, хорошие экологические качества, расширение децентрализованного получения энергии, возможность использования широкого спектра энергоносителей — нефтяных и альтернативных топлив, солнечной энергии, других источников теплоты. В результате выполненных исследований создана информационная модель гибридной установки, оснащенной свободнопоршневым двигателем с внешним подводом теплоты, проанализированы конструкция и рабочий цикл этого двигателя, созданы модели и проведен расчет его параметров.

Литература

[1] Александрова А.А., Иващенко Н.А., ред. Машиностроение. Энциклопедия. Т. IV. Двигатели внутреннего сгорания. Москва, Машиностроение, 2013, 784 с.

[2] Поликер Б.Е., Михальский Л.Л., Марков В.А., Васильев В.К., Буханец Д.И. Дизельные двигатели для электроагрегатов и электростанций. Москва, Изд-во «Легион-Автодата», 2006, 328 с.

[3] Рыжов В.А., Ионин В.Е. Перспективные направления по совершенствованию рабочего процесса среднеоборотных дизелей. Двигателестроение, 2025, № 1, с. 3–13.

[4] Чайнов Н.Д., ред. Конструирование и расчет поршневых двигателей. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018, 536 с.

[5] Александрова А.А., Марков В.А., ред. Нефтяные моторные топлива: экологические аспекты применения. Москва, ООО НИЦ «Инженер», ООО «Онико-М», 2014, 691 с.

[6] Грачев В.В., Фурман В.В., Хамидов О.Р., Кулманов Б.Т. Повышение эксплуатационной топливной экономичности маневрового тепловоза оптимизацией регулировочных параметров дизельного двигателя. Двигателестроение, 2024, № 2, с. 18–29.

[7] Уокер Г. Двигатели Стирлинга. Москва, Машиностроение, 1985, 408 с.

[8] Ридер Г., Хупер Ч. Двигатели Стирлинга. Москва, Мир, 1986, 464 с.

[9] Халифе Х., Смирнов С.В., Меркулов В.И., Борисов Ю.А. Перспективы использования свободнопоршневого двигателя Стирлинга для генерации электроэнергии в космосе. Двигателестроение, 2024, № 2, с. 56–68.

[10] Столяров С.П., Маунг Йе, Столяров А.С. Базовое уравнение математической модели элемента внутреннего контура двигателя Стирлинга с учетом процесса теплообмена. Двигателестроение, 2024, № 2, с. 69–74.

[11] Зенкин В.А., Лисовский Г.Е., Марков В.А., Трифонов В.Л., Гусев П.Г. Система регулирования частоты вращения вала двигателя Стирлинга. Транспорт на альтернативном топливе, 2024, № 2, с. 39–49.

[12] Петров А.И. К вопросу оптимизации теплообменного контура двигателя Стирлинга. Двигателестроение, 2021, № 4, с. 28–30.

[13] Дворцов В.С., Ткаченко М.М., Куколев М.И. Двигатели Стирлинга: Развитие конструкций и методов исследования. Двигателестроение, 2016, № 4, с. 10–14.

[14] Тихонов Е.А., Базыкин В.И., Муханов Н.С. Кинематическая параметризация механизма двигателя Стирлинга типа «Альфа» свободной компоновки. Двигателестроение, 2020, № 4, с. 12–17.

[15] Chapman P.A., Walter T.J., Brandhorst H.W., Kirby R.L. Design and Fabrication of a 5-kWe Free-Piston Stirling Power Conversion System. Paper AIAA-2008-5658, 6th International Energy Conversion Engineering Conference, Cleveland, OH, 2008. https://doi.org/10.2514/6.2008-5658