太陽(yáng)能熱發(fā)電用斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)回?zé)崞鞯哪M研究.pdf

1、隨著能源問(wèn)題的日益嚴(yán)峻，太陽(yáng)能等可再生能源越來(lái)越受到人們的關(guān)注。碟式熱發(fā)電系統(tǒng)由于具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)成為太陽(yáng)能利用最有潛力的方式之一，斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)是碟式熱發(fā)電系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，而回?zé)崞魇撬固亓职l(fā)動(dòng)機(jī)中的核心部分，回?zé)崞鞯男阅芎脡闹苯佑绊懙降綗岚l(fā)電系統(tǒng)的效率。 本文針對(duì)高效斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)回?zé)崞鬟M(jìn)行了系統(tǒng)研究。首先對(duì)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的幾種分析方法進(jìn)行了闡述和比較，不論是施密特分析法還是馬提尼分析法都是在理想假設(shè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析，與實(shí)際斯特林

2、發(fā)動(dòng)機(jī)尚有很大差距。本文應(yīng)用實(shí)用等溫分析法對(duì)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上對(duì)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)回?zé)崞鬟M(jìn)行了理論分析和數(shù)學(xué)描述。 在理論分析的基礎(chǔ)上，針對(duì)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際模型進(jìn)行了仿真模擬，模擬使用FLUENT動(dòng)網(wǎng)格模型，并應(yīng)用多孔介質(zhì)理論對(duì)回?zé)崞鲗?shí)際工作過(guò)程做了模擬分析。分析表明，回?zé)崞鞯臏囟茸兓收?或余弦)變化，并在熱腔和冷腔之間建立線性溫度梯度。 其次，使用單吹法對(duì)熱吹風(fēng)期內(nèi)回?zé)崞鞯膫鳠岷土鲃?dòng)進(jìn)行數(shù)值模擬，并分別對(duì)影

3、響回?zé)崞餍阅艿闹饕蛩兀紫堵?、材質(zhì)以及工質(zhì)進(jìn)行了分析比較。經(jīng)過(guò)模擬發(fā)現(xiàn)：孔隙率增大，回?zé)崞魃郎乜?，穩(wěn)定時(shí)間短，壓降減小，但是蓄熱能力差；材質(zhì)方面，陶瓷為填料的回?zé)崞鞣€(wěn)定最快，升溫過(guò)程中溫度梯度最大，但是蓄熱能力最差，而銅為填料時(shí)，穩(wěn)定時(shí)間最長(zhǎng)，升溫過(guò)程中溫度梯度最小，基體的軸向?qū)崦黠@，不銹鋼次之；氫氣為流動(dòng)工質(zhì)時(shí)，回?zé)崞鞣€(wěn)定最快，換熱性能最好，氦氣次之，空氣最差，在相同功率的情況下，氫氣的壓降最小，氦氣次之，空氣壓降最大，但是氫氣為