Publication detail

Computational Tools in 3kW Stirling Engine Development

NOVOTNÝ, P. PÍŠTĚK, V. DRÁPAL, L.

Czech title

Výpočtové nástroje při vývoji Stirlingova motoru o výkony 3 kW

English title

Computational Tools in 3kW Stirling Engine Development

Type

journal article - other

Language

en

Original abstract

A successful realization of Stirling engines is conditioned by its correct conceptual design and optimal constructional and technological mode of all parts. Initial information should provide computation of real cycles of the engines. The information form base engine dimensions like piston bore or piston stroke. After that the more sophisticated methods can be used for the development. The paper presents calculation models and results of engine part strength, dynamics and thermodynamic cycles of the external heat supply engines. High-level FE (Finite Element), MBS (Multi Body System) or CFD (Computational Fluid Dynamics) models arising from the description of real processes which run in an external heat supply engine are used for virtual prototype of 3 kW Stirling engine with Rhombic mechanism.

Czech abstract

Úspěšná realizace Stirlingova motoru předpokládá aplikaci adekvátních výpočtových a experimentálních metod v kombinaci s vhodnými konstrukčními a technologickými postupy. Základní informace při návrhu motoru poskytují výsledky výpočtových modelů reálných pracovních cyklů. Tyto umožní navrhnout základní rozměry motoru jako je například vrtání válce nebo zdvih pístu. Následně mohou být využity detailnější výpočtové metody. Článek prezentuje výpočtové modely včetně vybraných výsledků z oblasti pevnosti částí motoru, dynamiky pohybujících se těles a řešení termodynamických cyklů motoru. MKP (Metoda konečných prvků), MBS (Multi-body System) a CFD (Computational Fluid Dynamics) modely vyšší úrovně vycházejí z popisů reálných procesů v motorech s vnějším přívodem tepla. Tyto modely jsou využity pro virtuální prototyp Stirlingova motoru s rombickým mechanismem o výkonu do 3 kW.

English abstract

A successful realization of Stirling engines is conditioned by its correct conceptual design and optimal constructional and technological mode of all parts. Initial information should provide computation of real cycles of the engines. The information form base engine dimensions like piston bore or piston stroke. After that the more sophisticated methods can be used for the development. The paper presents calculation models and results of engine part strength, dynamics and thermodynamic cycles of the external heat supply engines. High-level FE (Finite Element), MBS (Multi Body System) or CFD (Computational Fluid Dynamics) models arising from the description of real processes which run in an external heat supply engine are used for virtual prototype of 3 kW Stirling engine with Rhombic mechanism.

Keywords in Czech

MBS, MKP, rombický mechanismus, únava

Keywords in English

MBS, FEM, rhombic mechanism, fatigue

RIV year

2010

Released

01.04.2010

Publisher

ČVUT v Praze

Location

Praha

ISSN

1214-0821

Journal

MECCA - Journal of Middle European Costruction and Design of Cars

Volume

2010

Number

1

Pages from–to

31–36

Pages count

50

BIBTEX


@article{BUT50222,
  author="Pavel {Novotný} and Václav {Píštěk} and Lubomír {Drápal},
  title="Computational Tools in 3kW Stirling Engine Development",
  journal="MECCA - Journal of Middle European Costruction and Design of Cars",
  year="2010",
  volume="2010",
  number="1",
  month="April",
  pages="31--36",
  publisher="ČVUT v Praze",
  address="Praha",
  issn="1214-0821"
}