استرلینگ، رابرت (۱۷۹۰ـ۱۸۷۸)
| رابرت استرلینگ Robert Stirling | |
|---|---|
| زادروز |
کلاگ، واقع در پِرت‌شر ۱۷۹۰م |
| درگذشت | ۱۸۷۸م |
| ملیت | اسکاتلندی |
| تحصیلات و محل تحصیل | دانشگاه های گلاسگو و ادینبورگ |
| شغل و تخصص اصلی | مخترع |
| شغل و تخصص های دیگر | روحانی مسیحی |
| گروه مقاله | فناوری و صنایع |
| جوایز و افتخارات | مخترع اسکاتلندی نخستین موتور هوای داغ (۱۸۱۶) |
اِستِرلینگ، رابِرت (۱۷۹۰ـ۱۸۷۸)(Stirling, Robert)
مخترع اسکاتلندی نخستین موتور هوای داغ[۱] کارا (۱۸۱۶). موتور استرلینگ[۲] بازده گرمایی[۳] بالا و چندین حُسن دیگر، ازجمله انعطاف‌پذیری[۴] در نوع سوخت، دارد که اهمیتی هم‌پای موتور درون‌سوز (احتراق داخلی)[۵] به آن می‌دهد. استرلینگ در کلاگ[۶]، واقع در پِرت‌شر[۷]، زاده شد و در دانشگاه‌های گلاسگو و ادینبورگ[۸] درس خواند. در ۱۸۱۶، به مقام کشیشیِ فرقۀ پرسبیتری[۹] رسید و از ۱۸۲۴ تا ۱۸۷۶، مسئولیت کشیش‌نشین گلاستون[۱۰]، واقع در ایرشر[۱۱]، را به‌عهده داشت. استرلینگ اسباب‌های علمی گوناگونی نیز طراحی کرد و ساخت. طرح نخستین موتور هواکار و طرح‌های مربوط به آن تا ۱۸۴۰، را با برادر کوچک‌ترش، جیمز، که مهندس مکانیک بود، به ثبت رساند. آن‌دو نخستین موتور خود را در ۱۸۱۸ ساختند. این موتور سیلندری عمودی با قطر تقریباً ۶۰ سانتی‌متر داشت و با توان ۱.۵ کیلووات یا دو اسب بخار از معدن آبکشی می‌کرد. این موتور دو سال کار کرد و پس از آن قسمت‌هایی از سیلندرش که در معرض گرمای شدید قرار داشت سوخت. در ۱۸۲۴، برادران استرلینگ کار در زمینۀ ساخت موتورهای بهتر را آغاز کردند و در ۱۸۴۳، ماشین بخار کارخانه‌ای واقع در داندی[۱۲] را چنان تغییر دادند که به‌صورت موتور استرلینگ درآمد. می‌گویند این ماشین زغال‌سنگ کمتری را به‌ازای تولید توان مساوی مصرف می‌کرد و ۲۸ کیلووات یا ۳۷ اسب بخار توان داشت، اما قطعاتی از آن‌که در معرض گرما قرار داشت، مکرراً می‌سوخت. موتور با چرخۀ استرلینگ[۱۳] با موتور احتراق داخلی تفاوت بارزی دارد، زیرا سیال کارکن[۱۴] آن، که در موتور استرلینگ هواست، در داخل موتور باقی می‌ماند. گرما از منبعی خارجی تأمین می‌شود، بنابراین این موتور هر نوع سوخت را، از چوب گرفته تا سوخت هسته‌ای، مصرف می‌کند. فایدۀ دیگر این چرخه آن است که احتراق را می‌توان در بهترین شرایط صورت داد و کنترل آلاینده‌های ناشی از احتراق بسیار آسان‌تر است. بر خلاف موتورهای احتراق داخلی، در موتور استرلینگ احتراق پیوسته صورت می‌گیرد و صدا و لرزش کمتری دارد. این موتورهای در واقع دو پیستون دارند که سیال کارکن را بین دو محفظۀ کار جابه‌جا می‌کنند. یکی از این محفظه‌ها را به‌کارگیری منبع گرمای خارجی در دمای بالا نگه می‌دارند و دمای محفظۀ دیگر پایین است. بین این دو محفظه نوعی بازیاب گرما[۱۵] تعبیه شده است که گرما را از سیال کارکن می‌گیرد یا به آن می‌دهد. پیستون‌ها به مکانیسمی متصل‌اند که بین آن‌ها اختلاف فازی، معمولاً ۹۰ درجه، ایجاد می‌کند. همین حرکت تفاضلی[۱۶] سیال کارکن را از یک محفظه به محفظۀ دیگر می‌راند. سیال در مسیر خود از بازیاب گرما عبور می‌کند واز آن گرما می‌گیرد. در محفظۀ گرم، سیال گرمای بیشتری دریافت می‌کند، منبسط می‌شود، و توان تولید می‌کند. پس از تولید توان، سیال به بازیاب گرما برمی‌گردد و گرمای باقی‌مانده را به محفظۀ سرد می‌دهد و برای آغاز دوبارۀ چرخه آماده می‌شود.