Apa siklus Stirling?

Siklus Stirling adalah jenis siklus termodinamika regeneratif yang mampu menggunakan cairan kerja mandiri, dan komponen pertukaran panas internal, untuk mengubah panas menjadi gerakan mekanis atau sebaliknya.Itu membuat siklus Stirling berguna di mesin, pompa panas, pendingin, dan banyak aplikasi lainnya.Sejumlah desain mesin yang berbeda memanfaatkan siklus Stirling, yang sebagian besar mengandung satu atau dua silinder.Terlepas dari desain spesifik, mesin yang menggunakan siklus ini melewati empat langkah kompresi, penambahan panas, ekspansi, dan penghapusan panas.

Ada sejumlah mesin pembakaran eksternal yang berbeda, yang masing -masing menggunakan jenis siklus termodinamika yang berbeda.Mesin uap bekerja di bawah prinsip -prinsip siklus Rankine, yang menggunakan cairan yang berfungsi, seperti air, baik dalam keadaan cair dan gas.Cairan tambahan harus ditambahkan dari waktu ke waktu, mengurangi efisiensi sistem ini.Siklus Stirling, yang awalnya ditemukan pada tahun 1816 sebagai saingan untuk siklus Rankine, memanfaatkan cairan kerja yang disegel dalam sistem.Dalam kebanyakan kasus, cairan kerja yang digunakan dalam mesin Stirling adalah udara.

Ide dasar di balik siklus Stirling berputar di sekitar pemanasan, dan pendinginan berikutnya, dari volume tunggal cairan kerja.Itu menyebabkan ekspansi termal dan kontraksi cairan, yang dapat digunakan untuk melakukan pekerjaan mekanis.Dalam kebanyakan kasus, itu dicapai dengan menempelkan piston ke roda gila.Saat cairan dalam sistem mengembang dan berkontraksi, piston didorong ke atas dan ke bawah, yang menyebabkan roda gila berbalik.Siklus Stirling disebut sebagai siklus regeneratif karena fakta bahwa cairannya mandiri, dan volume cairan yang sama digunakan di kedua ruang kompresi dan ruang ekspansi.

Penggunaan siklus Stirling tidak terbatas pada mesin, karena prosesnya juga dapat dibalik.Itu berarti dimungkinkan untuk perangkat yang menggunakan siklus ini untuk bertindak sebagai pompa panas jika daya mekanik disediakan.Dalam hal ini, daya mekanik eksternal digunakan untuk menggerakkan piston, yang memompa cairan kerja antara ruang ekspansi dan ruang kompresi.Bergantung pada cara perangkat diatur, pembalikan siklus ini dapat digunakan dalam pompa panas, perangkat pendingin, atau aplikasi lain yang memerlukan transfer energi panas.