蒸汽機是一種外燃式發動機,由高壓蒸汽驅動。雖然燃燒氣體不會進入外部內燃機的氣缸,它們必須與發動機保持熱接觸才能正常工作。在蒸汽機中,燃燒煤產生的熱量通過鍋爐壁傳遞給水。這種熱量將水轉化為蒸汽,并被導入發動機的氣缸。在適當的時間,蒸汽推動活塞轉動曲軸。在這種情況下蒸汽機把儲存在煤中的化學能轉化為旋轉曲軸的機械能。斯特林發動機與蒸汽機相似,除了它使用永久性的氣體而不是一次性的蒸汽來推動活塞。它是通過在氣缸的不同位置交換熱量來工作的。熱量通過氣缸壁加熱工作氣體,從而推動活塞產生動力。當活塞需要移回原來的位置時,一個熱量換熱器允許相鄰的氣體冷卻。在過去的兩個世紀里,外燃式發動機已經有了各種各樣的應用在工業革命期間,蒸汽動力廣泛應用于工廠、輪船和火車上,在很大程度上取代了水車和動物肌肉作為能源。雖然蒸汽機最終被內燃機取代,但到了20世紀,蒸汽機仍然是主要的動力源。斯特林發動機它的應用更為靈活。通過將旋轉能轉化為電能,它可以利用熱源進行熱電聯產。它也可以作為熱泵反向使用,吸收電能并吸走熱量。由于斯特林發動機只將熱量而非物質傳遞到氣缸中,它不需要燃燒作為熱源,其他非燃燒形式的熱能,如核能,也可以與這種發動機同樣工作,事實上,有人建議未來的核電站可以采用斯特林內燃機,以簡化設計,提高效率。
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