小型斯特林發(fā)動機(jī)換熱系統(tǒng)的研究.pdf

1、分類號：UDC：學(xué)校代號：11845密級：——學(xué)號：2110902025廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文(工學(xué)碩士)小型斯特林發(fā)動機(jī)換熱系統(tǒng)的研究鄒城指導(dǎo)教師姓名、職稱：奎函教授專業(yè)或領(lǐng)域名稱：撾料堂學(xué)生所屬學(xué)院：撾魁皇能源堂院論文答辯日期：三雯二三生盍目摘要摘要環(huán)境污染和能源短缺的問題已成為世界各國共同面臨的課題，當(dāng)前研究的重點主要集中在兩個方面：一是低能耗的產(chǎn)品開發(fā)；二是可替代性新能源研究，尤其是對太陽能的利用顯得格外迫切。對太陽能應(yīng)用的研

2、究主要包括光熱和光伏，其中利用太陽能熱發(fā)電已被越來越多國家看好。目前世界各國對太陽能熱發(fā)電主要有三種形式，即塔式、槽式和碟式，特別是搭載了斯特林發(fā)動機(jī)的分布型碟式太陽能熱發(fā)電技術(shù)更是被視為最有潛力的技術(shù)，預(yù)計在不久的將來會有非常廣闊的發(fā)展前景。本文研究的是小型斯特林發(fā)動機(jī)的換熱系統(tǒng)，其中機(jī)體部分選擇了B型單缸配氣式結(jié)構(gòu)，內(nèi)部傳動部分采用菱形傳動機(jī)構(gòu)。在研究過程中，首先采用了經(jīng)典的施密特分析法來探討斯特林發(fā)動機(jī)內(nèi)部熱交換原理，同時吸取國內(nèi)

3、外相關(guān)模擬成果和已經(jīng)公開發(fā)表的成功案例，根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗公式，通過理論分析得出了發(fā)動機(jī)在工作過程中存在的各種阻力損失和熱量損失。然后，通過對B型結(jié)構(gòu)原理和斯特林發(fā)動機(jī)的效率與功率進(jìn)行分析，根據(jù)給定碟片聚光量約為15kW，計算得出了斯特林發(fā)動機(jī)機(jī)體的各相關(guān)結(jié)構(gòu)及其尺寸參數(shù)，按設(shè)計工況校核其輸出功率為42lkW，熱效率達(dá)到281％，滿足設(shè)計功率為3kW、有效熱電轉(zhuǎn)換效率達(dá)20％以上的設(shè)計要求。接下來，本文重點分析了單缸B型斯特林發(fā)動機(jī)的受力情況

4、和運動規(guī)律，探討了所設(shè)計的換熱系統(tǒng)與發(fā)動機(jī)性能的關(guān)系。研究結(jié)果表明，發(fā)動機(jī)性能與換熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計和加工工藝間有很重要的關(guān)系：在換熱器方面，文中分析得到了吸熱器、回?zé)崞骷袄鋮s器等參數(shù)變化對發(fā)動機(jī)的功率和效率的影響規(guī)律，對指導(dǎo)具體的設(shè)計有一定的參考意義：在加工工藝方面，文中探討了真空釬焊技術(shù)和密封技術(shù)在整機(jī)傳動部分和換熱系統(tǒng)中的運用。最后，文中針對所設(shè)計的冷卻器進(jìn)行了試驗研究，結(jié)果表明冷卻效果(熱量交換率)達(dá)到936％，與理論計算值較為接