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1. 仕事の関係式

1.1 仕事の計算

通常スターリングエンジンは ,作動空間のガス圧力と平均圧力との差により外部に仕事を行う. パワーピストンが外部に仕事をする仕事は ニッサン スカイライン PV36 (SEDAN) 06/11~08/12 DIXCEL(ディクセル) ブレーキローター FPタイプ フロント用 左右セット ブレーキディスク ディスクローター 3210631S スカイライン ディクセル ローター, 膨張過程においてエンジン内圧力が平均圧力より高い場合の仕事と圧縮過程において平均圧力より低い場合の仕事の和となる. また,パワーピストンがなされる仕事は, 膨張過程においてエンジン内圧力が平均圧力より低い場合の時の仕事と,圧縮過程において高い仕事との和となる. つまり,各々の仕事とは, 以下のように求めることができる.

具体的な図示計算は,式(2-9.c)より

と式(2-10)を用いて

しかし 【Dotty】 LUXUR-SPOLT本革 シートカバー ハイエース (5人乗り)にお勧め! 100系 H04/05→H16/07 品番:2105,式(3-4)は積分できなかったため,台形公式を用いて解くことにした.

1.2 台形公式による仕事の計算

式(3-4)()を0°~360°まで積分するのに, 区間を360等分して,

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, その分点を…とするとき

とすれば,式(3-5)の平均をとると図示積分の値を近似的に求めることができ,

となる.

1.3 メカニズム効率と軸仕事

スターリングエンジンの軸仕事は,メカニズムから伝達されてくる仕事と, メカニズムに伝達する仕事の差として求めることができる. ここでサイクル中メカニズム効率は一定であると仮定して次式のように定義する.

これらより軸仕事は次式のようになる.

図示仕事はであるから式(3-8)は

と表すこともできる.

2. 諸値の算出

2.1 行程容積比の軸仕事への影響

次ページのTable 3-1のとおり計算に際して各値を仮決定し, 行程容積比の軸仕事への影響を調べたのがFig. 3.1である. Fig. 3.1よりのときに軸仕事が最大であることがわかる. よって 【送料無料】 235/35R19 19インチ RAYS レイズ ホムラ 2X5S 8.5J 8.50-19 FALKEN ファルケン ジークス ZE912 サマータイヤ ホイール4本セット フジコーポレーション,パワーピストンの容積は,

に決定する.

Table 3.1 仮決定した各値
ディスプレーサシリンダ容積
最低温度
最高温度
位相角
平均圧力
メカニズム効率
無効容積


Fig. 3.1 行程容積比の軸仕事への影響

2.2 エンジン内ガス圧力について

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また,平均圧力はパワーピストンがどこの位置で全体を密封するかによって違ってくる. 平均圧力をにしたいときには パワーピストンの容積が半分のときに密封すればよい.

2.3 無効容積の軸仕事への影響

Fig. 3.2から 制研/Seiken リペアキット SK52991,無効容積は0にちかいほど理論的に軸出力を大きくすることができることが分かる. しかし,ディスプレーサピストンはシリンダ内の空気を移動させる働きをするが, そのためにはディスプレーサピストンとシリンダとの間には隙間が必要であり, 無効容積を0にすることは不可能である. そこで,その無効容積は実験により確かめながら最適値を見つけ出すことにする.


Fig. 3.2 無効容積の軸仕事への影響

2.4 位相角について

型スターリングエンジンの場合, 理論上位相角はである. しかし,冷却部から加熱部(または,加熱部から冷却部)に入ってきた空気は少なからず加熱される (冷却される)のに時間がかかるため, その分位相角をずらす必要があり,位相角は以上になると推測される. その位相角の値は無効容積同様,実験により確かめながら最適値を見つけ出すことにする.

以上より,

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,P-V線図を以下に示す.


Fig. 3.3 P-V線図

3. 仕事

台形公式を用いて算出した計算結果は以下のとおりである.

  1. パワーピストンが外部にする仕事:
  2. パワーピストンがなされる仕事:
  3. 図示仕事:
  4. 軸仕事:
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