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斯特林发动机 P-V 图的实时定量测量

物理教育 2025-07-30 v1

摘要

本文描述了斯特林式热机的若干简单改造,以实现其 P-V 图的测量。我们方法的主要优势在于,可在发动机运行时测量并实时显示校准后的 P-V 图。我们的实现使用的是一种相对廉价但质量较好的伽玛型斯特林发动机,用于演示。仅需对购买的发动机进行几项改造:在顶部钢板钻一个小孔以容纳压力传感器,以及为飞轮安装圆形挡板。外部挡板用于在发动机内部容积为最小值时重置检测电子,内部挡板随后用于跟踪飞轮的方向。本文描述了用于收集和处理数据的光栅门和电子设备的设计。展示了示例数据,以突出该系统的功能。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.21361,
  title  = {Real-time quantitative measurement of a Stirling engine P-V diagram},
  author = {Nikolai I. Lesack and Hiroko Nakahara and Jake S. Bobowski},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.21361},
  year   = {2025}
}

备注

4 pages, 4 figures