HTTPS SSH

Прочти меня/README

См. также/see also Wiki

Что здесь/What is this repository for?

Репозиторий содержит программу для анализа "второго порядка" двигателя Стирлинга, работоспособную под Windows 10 64bit.

Repo contains application code for second-order Stirling Engine analysis, which was tested under Windows 10 64bit.

Как установить и использовать

  • Скачать и установить проект Яр
  • В командной строке интерпретатора "clcon 0.3.8 Main", напечатать (скопировать отсюда и вставить туда) следующее
(load (cl-user::putq-otnositelqno-kornya-yara "приложения/стирлинг/stir-init-clcon-sbcl.lisp"))

и нажать Enter Через некоторое время, после мелькания, должна появиться подсказка M> (находимся в пакете M) Убедиться, что в вашей системе файлы .png открываются по двойному щелчку. В том же окне напечатать (скопировать отсюда и вставить туда) следующее:

(rc :filename (cl-user::putq-otnositelqno-kornya-yara "приложения/стирлинг/m/mps-default.lisp") :no-of-circles 6)

и нажать Enter. Тем самым мы прокрутим конфигурации по умолчанию на 6 оборотов, после чего будут нарисованы графики и выданы цифры. Ключевые цифры выдаются в чёрном окне:

*StatPowerSimple* - мощность на валу с учётом всех потерь (потери электрической части не учитываются)

*NetEfficiency* - КПД от входного тепла до мощности на валу

Остальное будет выведено в консоли "clcon"

Также будет создан файл отчёта ...стирлинг\m\mps-default.report.txt .

  • Чтобы прокрутить уже рассчитанную машину ещё на несколько (3) оборота, выполните в консоли "clcon"
(circles 3 :continue t :do-plots t)
  • Заново вывести графики от последнего расчёта: в консоли "clcon" напачатать (do-plots) и нажать Enter

  • Посмотреть сведения о ячейках (после выполнения расчёта): в консоли "clcon" напачатать *Cells* и нажать Enter. Вредное пр-во в ячейке с номером i при данном положении коленвала - (vClearance i).

  • Для запуска другой конфигурации задайте другой файл

  • Вы можете отредактировать файл, поменяв в нём различные параметры

Особенности

  • Двигатель разбит на области расширения, нагрева, две области регенатора, холодильник, область сжатия
  • Все ячейки являются не изотермическими. Для каждой ячейки записаны уравнения состояния и энергии.
  • Давление в каждой ячейке различается.
  • Массовый расход между граничащими ячейками вычисляется по нефизичной эмпирической формуле
  • Массовый расход тем больше, чем больше перепад давления между соседними ячейками
  • Зависимость расхода от перепада давлений регулируется переменными
  • В норме перепад давлений, возникающий из-за нефизичного вычисления массового расхода, должен быть меньше перепада, возникающего из-за гидравлического сопротивления. Если это условие не соблюдается, выдаётся предупреждение.
  • Нефизичная формула построена так, чтобы осцилляции давления, возникающие из-за неустойчивости, быстро гасились. Скорость затухания контролируется переменными. Это снижает достоверность модели, но позволяет получать устойчивые результаты.
  • Считается, что при неравном давлении между ячейками газ при переходе через границу расширяется/сжимается адиабатно. Возможно, что работа при этом учитывается неверно, но она невелика.
  • Теплообмен между газом и стенкой, а также гидравлическое сопротивление в ячейке вычисляются в каждый момент времени
  • Теплообмен и гидравлическое сопротивление вычисляются в соответствии с режимом течения (ламинарным, переходным и турбулентным)
  • Можно назначить в каждой области местные сопротивления входа-выхода
  • Учитываются челночные потери

Разное

График синуса от 0 до 2π

(plot-scalar-fn 'sin 0 (* pi 2))

Температура в конце адиабатного сжатия:

;; параметры - Tнач Pнач Pкон Г 
(TAd 353 2.952e5 1.119e5 1.4)

ЧаВо

В: Почему другие программы такие простые и удобные, а эта - такая сложная и неудобная?

О: Потому что я писал её для себя и для меня была важнее гибкость

В: Почему другие программы (SNAP, haghen, программа Urieli) считают быстро, а эта - медленно?

О: Двигатель Стирлинга неустойчив с физической точки зрения и в нём возникают самопроизвольные звуковые колебания (волны). Программы SNAP и Urieli используют упрощённую физическую модель, в них этих волн нет. В cl-stirling-engine более точные формулы. Они всё ещё далеки от описания всей сложности процессов, происходящих в двигателе Стирлинга, но они достаточно точны, чтобы в них возникали эти волны. Волны приводят к вычислительной неустойчивости. Для "обмана природы" применены искусственные приёмы (моделируется гашение волн), однако в любом случае получается более сложное решение. Кроме того, библиотека для решений дифф. уравнений, которую мы используем, не оптимизирована по скорости.

В: Какие преимущества данной программы перед SNAP, haghen и программой Urieli?

О: Более точные формулы расчёта тепловых процессов. Наличие тестов для различных компонентов программы.

Как помочь

  • Тестировать с известным железом. Например, с машинами из книги Hargreaves.
  • Протестировать расчёты теплообмена и сопротивления для ребристого регенератора.
  • Написать User Manual

См также

Wiki

Контакты

  • budden73@gmail.com