Проектная работа по 3D моделированию «Двигатель Стирлинга»

• 1 слайд

  Проектная работа по 3D моделированию «Двигатель Стирлинга»
  Работу выполнила: ученица 11 класса МБОУ «Новобезгинская СОШ» Бабеева Елизавета
  Руководитель: учитель информатики Бабеева Н. И.
  

• 2 слайд

  Цель проекта
  
  Создание модели двигателя Стирлинга, его апробация в школьных условиях.
  Получить навыки работы с программой Blender. Научится работать с 3D принтером Альфа.
  
  

• 3 слайд

  Актуальность проекта
  Можно ли получить энергию для зарядки мобильного телефона от тепла человеческого тела или кружки кипятка? 
  Можно ли, используя разницу температур между колодезной водой и атмосферным воздухом, снабдить электричеством загородный дом? 
  
  Ответ на все эти вопросы один - ДА! Можно!
  Это могут «Стирлинг - машины" или, как их еще называют - двигатели Стирлинга.
  Я хочу рассказать о самом необычном, на мой взгляд, преобразователе тепловой и механической энергии. Данный тип двигателей изобретен в девятнадцатом веке не физиком и не механиком, а священником! История Стирлинг-машин невероятна. Они прошли стадию подъема, затем были забыты, однако пережили паровые двигатели, двигатели внутреннего сгорания и снова возродились в двадцатом веке. Сегодня над их созданием трудятся многие инженеры и любители.
  По мере истощения природных источников энергии стремление к всеобщей экономии в энергетике станет неизбежным. При таких обстоятельствах двигатель Стирлинга в сочетании с подзаряжаемой теплоаккумулирующей системой может оказаться доминирующим в двигательных установках для автомобилей и вообще для транспорта.
  
  

• 4 слайд

  
  Двигатель Стирлинга – это двигатель внешнего сгорания, в котором энергия вырабатывается за счёт разницы температур в разных частях замкнутой ёмкости. Рабочим телом служит газ. Нагреваясь и охлаждаясь, он перемещает поршни, которые крутят маховик. Отличительная особенность двигателя – способность работать абсолютно на любом топливе, от угля и дров до солнечной и ядерной энергии.
  
  
  

• 5 слайд

  Шотландский священник и изобретатель Роберт Стирлинг запатентовал свою версию теплового двигателя в 1816 году. Он улучшил и доработал конструкцию двигателей, прототипы которых были известны, по крайней мере, с 17 века.
  Основной принцип работы двигателя Стирлинга заключается в следующем, часть энергии двигателя расходуется на перемещение газа из зоны нагрева в зону охлаждения, при этом давление газа в системе изменяется и приводит в движение рабочий цилиндр.   
  Основной принцип работы двигателя Стирлинга
  

• 6 слайд

  Первый в мире двигатель Стирлинга на солнечной энергии, напечатанный на 3D-принтере
  
  В этом двигателе причудливо смешались изобретение 17 века, его улучшение из 19 века, забота о возобновляемой энергии из 20-го века и новинка века 21-го. Всё это соединилось в занимательном устройстве, созданном немецким авиаинженером Андреасом Хаузером. Охарактеризовал он свой проект как первый в мире двигатель Стирлинга на солнечной энергии, напечатанный на 3D-принтере.
  

• 7 слайд

  Двигатель Стирлинга , работающий от стакана горячей воды
  

• 8 слайд

  Современные двигатели Стирлинга
  

• 9 слайд

  Моделирование деталей двигателя в программе Blender
  

• 10 слайд

  Станина
  

• 11 слайд

  Маховик
  

• 12 слайд

  Дополнительная подставка
  
  

• 13 слайд

  Поршневое крепление
  

• 14 слайд

  Этапы сборки двигателя.
  Части, распечатанные на 3 D принтере
  

• 15 слайд

  Дополнительные детали
  

• 16 слайд

  Сборка шатуна
  

• 17 слайд

  Сборка шатуна
  
  

• 18 слайд

  Сборка маховика
  

• 19 слайд

  Поршневой механизм
  

• 20 слайд

  Собранный двигатель
  

• 21 слайд

  Двигатель в действии
  

• 22 слайд

  Область применения модели
  Данную модель можно применить в качестве привода генератора постоянного тока, способного работать даже от солнечной энергии (путём нагрева) с помощью зеркальной системы.
  Модель двигателя Стирлинга можно использовать на уроках физики, как наглядное пособие и для проведения опытов.
  Преимущества модели двигателя Стирлинга:
  Данная модель двигателя работает от любого источника тепла, способного нагревать до температуры 80 градусов по Цельсию.
  Мало шума, небольшая вибрация при работе.
  Двигатель не выделяет вредные отработанные газы.
  Создание модели двигателя Стирлинга полностью оправдало себя в домашних условиях.
  
  
  
  

• 23 слайд

  Вывод
  С помощью 3D принтера можно создавать не просто модели различных двигателей, но и работающий механизм.
  В процессе работы над проектом я узнала много нового и интересного. Научилась работать в программе Blender и освоила навыки работы с 3D принтером Альфа.
   Особенно меня поразили достижения 3D печати в таких областях, как машиностроение, кулинария, архитектура, дизайн и производство одежды и медицины.
  
  

• 24 слайд

  Спасибо за внимание!
  

Краткое описание документа:

Проект рассказывает об альтернативных двигателях. Этот материал можно применять как дополнительный при изучении раздела "Термодинамика". К тому же проект был создан с применением 3д принтера, что делает его актуальным. В разработке подробно показаны этапы создания двигателя и область его применения.