تحلیل دینامیک غیر خطی موتور هوای گرم پیستون آزاد خورشیدی

این مقاله به تحلیل دینامیک غیر خطی موتور هوای گرم پیستون آزاد خورشیدی اختصاص دارد. ابتدا معادلات دینامیکی و ترمودینامیکی موتور هوای گرم پیستون آزاد استخراج شده و سپس با ترکیب روابط، معادلات غیر خطی حاکم بر موتور هوای گرم پیستون آزادحاصل شده است. باحل عددی معادلات غیرخطی و بااستفاده از شبیه سازی سیستم درصفحه فاز به بررسی حرکت و سرعت پیستونها درحالت پایدار پرداخته شده است. در ادامه تغییرات دما درمحفظه ی گرم و سرد و اثرآن بر دامنه حرکت پیستونها، کمینه و بیشینه ی حجم و فشار وکار تولیدی موتور مورد بررسی قرار گرفته است. باتوجه به اینکه ضریب میرایی بین پیستون کار و محفظه دراثر تغییرات دما و شرایط محیطی در حال تغییر است، به مطالعه تاثیر آن بر دامنه حرکت پیستونها، کمینه و بیشینه حجم و فشار و کار تولیدی موتور پرداخته شده است. نتیجه بدست آمده بیانگر این است که توان تولید شده در اثر افزایش ضریب میرایی دارای مقداری بهینه میباشد. با استفاده از تغییر در هریک از اجزای سازنده ی موتور از قبیل جرم پیستون های کار و جابه جاگر و سختی فنر آنها به بررسی تاثیر تغییرات آنها بر دامنه ی حرکت پیستونها، کمینه و بیشینه ی حجم و فشار و کار تولیدی موتور پرداخته شده است. بازه تغییرات انجام شده در پارامترهای موتور هوای گرم پیستون آزاد طوری انتخاب گردیده اند که حرکت پیستونها در سیکل حدی قرار گیرند. در آخر میزان حساسیت توان تولید شده در اثر تغییر هریک از پارامترهای ذکر شده مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.