【摘要】：以38 kW 4缸雙作用斜盤式太陽能斯特林發(fā)動機(jī)為例,構(gòu)建了其實體結(jié)構(gòu)模型,針對氣缸系統(tǒng)內(nèi)部工質(zhì)與活塞組件振源,應(yīng)用Fluent軟件對發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)工質(zhì)的三維流動特性及脈動參數(shù)的時域和頻域特性,活塞組件的往復(fù)運(yùn)動慣性力、慣性力矩及其端面所受的氣體力特性等進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:與吸熱器相鄰氣缸內(nèi)的工質(zhì)壓力脈動顯著,且其脈動頻率范圍為10~50 Hz,而氣缸內(nèi)工質(zhì)的流量脈動頻率則主要在10~50 Hz和200~250 Hz兩個范圍內(nèi);活塞端面所受的氣體力在工質(zhì)的壓縮與膨脹轉(zhuǎn)換過程中大小、方向都會發(fā)生突變,引起活塞組件的振動沖擊;單缸活塞組件的往復(fù)運(yùn)動慣性力與慣性力矩均呈正弦規(guī)律變化,且相鄰兩缸之間相差90°相位角,整個氣缸系統(tǒng)活塞組件的往復(fù)慣性力能自行抵消,而慣性力矩則需要通過合理設(shè)計平衡塊質(zhì)量及其與旋轉(zhuǎn)軸心的距離才能達(dá)到平衡。
[Abstract]:Taking 38 kW 4 cylinder double acting oblique disk type solar Stirling engine as an example, the solid structure model is constructed, aiming at the vibration source of the internal working fluid and piston component of the cylinder system. The characteristics of three-dimensional flow and pulsation parameters in time domain and frequency domain, reciprocating inertia force, inertia moment and gas force on the end face of piston assembly are studied by Fluent software. The results show that the pressure pulsation in the cylinder adjacent to the absorber is significant, and the pulsation frequency range is 1 050 Hz, while the flow pulsation frequency of the working fluid in the cylinder is mainly in the range of 1050 Hz and 200 Hz. In the process of compression and expansion of the working medium, the gaseous force on the end surface of the piston will have a sudden change in size and direction, which will cause the vibration shock of the piston assembly, and the reciprocating inertia force and inertia torque of the single cylinder piston assembly will all change in a sinusoidal manner. And the phase angle between the two adjacent cylinders is 90 擄, the reciprocating inertia force of the piston assembly of the whole cylinder system can be offset by itself, and the inertia moment can be balanced only by reasonably designing the mass of the balance block and its distance from the center of the rotary shaft.
【作者單位】： 湖南科技大學(xué)機(jī)械設(shè)備健康維護(hù)省重點(diǎn)實驗室;湘電集團(tuán)太陽能事業(yè)部;
【基金】：湖南省高校產(chǎn)學(xué)研基金資助項目(11CY020) 湖南省科技計劃基金資助項目(2012FJ6121) 湖南科技大學(xué)研究生創(chuàng)新基金資助項目(S130019) 國家自然科學(xué)基金(51275166)
【分類號】：TK401

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本文編號：2287301