本文關鍵詞：小型斯特林發(fā)動機換熱系統(tǒng)的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【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,當前研究的重點主要集中在兩個方面：一是低能耗的產品開發(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。對太陽能應用的研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)動機的分布型碟式太陽能熱發(fā)電技術更是被視為最有潛力的技術,預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)動機的換熱系統(tǒng),其中機體部分選擇了β型單缸配氣式結構,內部傳動部分采用菱形傳動機構。在研究過程中1,首先采用了經典的施密特分析法來探討斯特林發(fā)動機內部熱交換原理,同時吸取國內外相關模擬成果和已經公開發(fā)表的成功案例,根據相關經驗公式,通過理論分析得出了發(fā)動機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β型結構原理和斯特林發(fā)動機的效率與功率進行分析,根據給定碟片聚光量約為15kW,計算得出了斯特林發(fā)動機機體的各相關結構及其尺寸參數(shù),按設計工況校核其輸出功率為4.21kW,熱效率達到28.1%,滿足設計功率為3kW、有效熱電轉換效率達20%以上的設計要求。 接下來,本文重點分析了單缸β型斯特林發(fā)動機的受力情況和運動規(guī)律,探討了所設計的換熱系統(tǒng)與發(fā)動機性能的關系。研究結果表明,發(fā)動機性能與換熱系統(tǒng)的結構設計和加工工藝間有很重要的關系：在換熱器方而,文中分析得到了吸熱器、回熱器及冷卻器等參數(shù)變化對發(fā)動機的功率和效率的影響規(guī)律,對指導具體的設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和密封技術在整機傳動部分和換熱系中的運用。 最后,文中針對所設計的冷卻器進行了試驗研究,結果表明冷卻效果(熱量交換率)達到93.6%,與理論計算值較為接近,同時還對吸熱器、回熱器、冷卻器提出了優(yōu)化設計方向,對高效換熱系統(tǒng)的設計提供了依據,具有重要意義。
【關鍵詞】：斯特林發(fā)動機 換熱系統(tǒng) β型
【學位授予單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TK403
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 目錄7-9
• CONTENTS9-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 課題研究背景及意義11-17
• 1.1.1 能源現(xiàn)狀及存在的問題11-12
• 1.1.2 太陽能的利用現(xiàn)狀12-14
• 1.1.3 太陽能熱發(fā)電技術14-17
• 1.2 斯特林發(fā)動機技術及研究現(xiàn)狀17-22
• 1.2.1 斯特林發(fā)動機簡述17-18
• 1.2.2 斯特林發(fā)動機的研究現(xiàn)狀18-22
• 1.3 本課題主要研究內容22-23
• 第二章 斯特林發(fā)動機的組成及工作原理23-33
• 2.1 斯特林發(fā)動機的組成23-24
• 2.2 斯特林發(fā)動機的工作原理24-32
• 2.2.1 斯特林發(fā)動機的結構類型24-27
• 2.2.2 斯特林循環(huán)27-29
• 2.2.3 斯特林發(fā)動機的實際循環(huán)29-32
• 2.3 斯特林發(fā)動機理論熱效率分析32
• 2.4 本章小結32-33
• 第三章 斯特林發(fā)動機性能分析33-51
• 3.1 施密特循環(huán)理論分析法33-38
• 3.2 傳動機構分析38-44
• 3.3 換熱系統(tǒng)分析44-50
• 3.3.1 瞬時壓力計算44-46
• 3.3.2 循環(huán)功率計算46-47
• 3.3.3 影響發(fā)動機功率和效率的因素47-50
• 3.4 本章小結50-51
• 第四章 斯特林發(fā)動機換熱系統(tǒng)的研究51-74
• 4.1 斯特林發(fā)動機機體部分參數(shù)初步確定51
• 4.2 換熱系統(tǒng)研究51-66
• 4.2.1 吸熱器設計及計算52-56
• 4.2.2 回熱器及其設計56-63
• 4.2.3 冷卻器設計及計算63-66
• 4.3 換熱系統(tǒng)優(yōu)化設計66-70
• 4.3.1 工質溫度確定66-67
• 4.3.2 死體積確定67-68
• 4.3.3 換熱系統(tǒng)參數(shù)確定68-70
• 4.4 換熱系統(tǒng)特殊加工工藝70-72
• 4.4.1 真空釬焊70-72
• 4.4.2 發(fā)動機密封技術72
• 4.5 本章小結72-74
• 第五章 冷卻器試驗研究74-78
• 5.1 冷卻器檢測試驗臺設計74-76
• 5.2 試驗過程76
• 5.3 實驗結果分析76-77
• 5.4 試驗結果小結77
• 5.5 本章小結77-78
• 結論與展望78-79
• 參考文獻79-83
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文83-85
• 致謝85

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據庫 前10條

1 方嘉賓;魏進家;董訓偉;王躍社;;腔式太陽能吸熱器熱性能的模擬計算[J];工程熱物理學報;2009年03期

2 李鐵;張t

本文編號：274528