Dynamický model klikového mechanismu Stirlingova motoru s připojeným generátorem

The Dynamic Model of Stirling Engine Crank Mechanism with Connected Electric Generator

journal article - other

en

This paper treats of a numerical dynamic model of Stirling engine crank mechanism. The model is included in the complex model of combined heat and power unit. The unit is composed of the Stirling engine and of attached tree-phase synchronous generator. This generator should start the Stirling engine in motor mode as well. It is necessary combine the crank shaft dynamic model and the complete thermal model of Stirling engine for simula-tions and analyses of engine run. Our aim is creating of dynamics model which take into account the parameters of crank shaft, piston rods, pistons and of the attached generator. For unit working is also important the electro-mechanical behaviour of generator. That is why we experimentally verified the parameters of generator. The measured characteristics are use in complex model of heat and power unit. Moreover, it is also able to determine the torque at the Stirling engine shaft by the help of these electro-mechanical characteristics. These values can be use e. g. for determination of optimal engine working point or for unit control.

Tento příspěvek se zabývá numerickým modelem dynamiky klikového mechanismu Stirlingova motoru. Tento model je začleněn do komplexního modelu kogenerační jednotky. Jednotka se skládá ze Stirlingova motoru a připojeného synchronního třífázového generátoru. Tento generátor by měl v motorickém režimu zároveň sloužit k nastartování Stirlingova motoru. Pro posuzování a simulace běhu motoru je proto nutné propojit dynamický model klikové hřídele s již hotovým termomechanickým modelem Stirlingova motoru. Našim cílem je vytvořit dynamický model zohledňující parametry klikové hřídele, ojnic, pístů a připojeného generátoru. Pro práci jenotky je samozřejmě důležité i chování generátoru z elektromechanického hlediska, proto byly experimentálně ověřeny parametry generátoru. Zjištěné charakteristiky generátoru doplňují komplexní model jednotky. Navíc lze na základě těchto charakteristik identifikovat i aktuální mechanické veličiny na hřídeli Stirlingova motoru a výsledky potom použít například pro řízení nebo nalezení optimálního pracovního bodu jednotky.

This paper treats of a numerical dynamic model of Stirling engine crank mechanism. The model is included in the complex model of combined heat and power unit. The unit is composed of the Stirling engine and of attached tree-phase synchronous generator. This generator should start the Stirling engine in motor mode as well. It is necessary combine the crank shaft dynamic model and the complete thermal model of Stirling engine for simula-tions and analyses of engine run. Our aim is creating of dynamics model which take into account the parameters of crank shaft, piston rods, pistons and of the attached generator. For unit working is also important the electro-mechanical behaviour of generator. That is why we experimentally verified the parameters of generator. The measured characteristics are use in complex model of heat and power unit. Moreover, it is also able to determine the torque at the Stirling engine shaft by the help of these electro-mechanical characteristics. These values can be use e. g. for determination of optimal engine working point or for unit control.

kogenerační jednotka, Stirlingův motor, model, simulace

combined heat and power unit, Stirling engine, model, simulation

2009

30.06.2009

University of West Bohemia

Plzeň

1802-680X

Applied andComputational Mechanics

3

1

185–194

10