ارایه مدل دیفرانسیلی پلی تروپیک به‌ منظور ارزیابی عملکرد موتور استرلینگ با در نظر گرفتن مدل‌های مختلف انتقال حرارت در بازیاب

در این مقاله یک مدل حرارتی دیفرانسیلی به‌منظور شبیه‌سازی عملکرد حرارتی موتور استرلینگ ارایه گردیده است. در این مدل با ارزیابی واقعی‌تر عملکرد موتور، فرایند انبساط و تراکم پلی تروپیک جایگزین مدل‌های هم‌دما و آدیاباتیک پژوهش‌های پیشین شده و علاوه‌براین اثر افت های مختلف موجود در موتور واقعی به‌منظور تصحیح مدل وارد مدل پلی‌تروپیک توسعه داده‌ شده گردیده است. برای این منظور اثر غیر ایده آل بودن بازیاب حرارتی در نظر گرفته‌ شده و میزان حرارت بازیابی شده توسط بازیاب، تصحیح گردیده و غیر ایده آل بودن گرم‌کن و خنک کن مورد ارزیابی قرار گرفته است. سپس فشار در محفظه های موتور تصحیح گردیده و به‌منظور ارزیابی صحیح از کار تراکمی و انبساطی از روش تحلیل ترمودینامیک سرعت محدود استفاده شده است. در نهایت اثر انتقال حرارت به واسطه هدایت طولی در بازیاب، نشت جریان بین سیلندر و پیستون و اتلاف حرارتی پیستون (اثر شاتل) بین محفظه گرم و سرد، به مدل مورد نظر اعمال گردیده و مدل توسعه داده‌ شده روی یک موتور استرلینگ نمونه موسوم به موتور gpu-3 به‌کار گرفته‌ شده و دقت مدل دیفرانسیلی به‌دست ‌آمده با استفاده از نتایج آزمایشگاهی موجود، صحه گذاری شده و با مدل‌های حرارتی قبلی مقایسه گردیده است. با توجه به تاثیر بسیار زیاد عملکرد بازیاب روی کارکرد موتور استرلینگ و توجه به وجود مدل‌های حرارتی مختلف برای بازیاب، این مدل‌های حرارتی مربوط به بازیاب در مدل پلی‌تروپیک آزمایش گردیده و از طریق مقایسه با نتایج آزمایشگاهی دقیق‌ترین مدل حرارتی برای بازیاب معرفی گردیده است.