斯特林發(fā)動機回熱器性能研究.pdf

1、隨著傳統(tǒng)能源的日益耗竭，人類社會對能源的依賴程度日漸升高，新能源的開發(fā)和利用越來越受到世界各國的研究和關注?，F(xiàn)代的碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)是有效利用太陽能能源的重要手段，其中斯特林發(fā)動機則是碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換部件，而其內(nèi)部的回熱器對斯特林發(fā)動機的性能卻有非常重要的影響，所以本文主要針對斯特林發(fā)動機的回熱器進行研究分析。
　　 斯特林發(fā)動機的工作循環(huán)是斯特林循環(huán)，它的原理設計和制造依賴于現(xiàn)代科學的一些分析方法，當中最流行的

2、經(jīng)典分析方法是施密特分析法，而最實用的則是實用等溫分析法。本文利用上述兩種分析方法對斯特林發(fā)動機從原理上進行理論分析，得出其數(shù)學模型，并用其指導模擬研究。
　　 斯特林發(fā)動機的換熱系統(tǒng)決定著其效率以及功率，回熱器是換熱系統(tǒng)中的核心部件之一。一個高效的斯特林發(fā)動機離不開性能優(yōu)良的回熱器，本文對回熱器進行系統(tǒng)的分析研究，包括模擬和實驗研究。
　　 本文中模擬研究采用了兩種方法:單循環(huán)法和多循環(huán)法。首先在單循環(huán)法下模擬復合孔隙

3、率填充方式對回熱器流動及傳熱特性的影響，得出初步的孔隙率規(guī)律以及復合孔隙率具有優(yōu)勢的結(jié)論;通過對比不同長徑比的影響，得知存在一最佳值;通過對比填充泡沫銅與不銹鋼絲網(wǎng)的回熱器性能，發(fā)現(xiàn)泡沫銅回熱器起動時間較快，而不銹鋼絲網(wǎng)回熱器熱容量較大;通過對比不同流量的影響，發(fā)現(xiàn)流量增量存在一最佳值，應根據(jù)其他工況合理選取;通過對比不同工質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)氦氣的綜合性能最好。
　　 根據(jù)單循環(huán)法的初步結(jié)果提出下一步模擬研究和設計實驗的方案。在多循