小型斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)換熱系統(tǒng)的研究
發(fā)布時(shí)間:2017-03-29 13:05
本文關(guān)鍵詞:小型斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)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(wèn)題已成為世界各國(guó)共同面臨的課題,當(dāng)前研究的重點(diǎn)主要集中在兩個(gè)方面:一是低能耗的產(chǎn)品開(kāi)發(fā);二是可替代性新能源研究,尤其是對(duì)太陽(yáng)能的利用顯得格外迫切。對(duì)太陽(yáng)能應(yīng)用的研究主要包括光熱和光伏,其中利用太陽(yáng)能熱發(fā)電已被越來(lái)越多國(guó)家看好。目前世界各國(guó)對(duì)太陽(yáng)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(dòng)機(jī)的分布型碟式太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)更是被視為最有潛力的技術(shù),預(yù)計(jì)在不久的將來(lái)會(huì)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(dòng)機(jī)的換熱系統(tǒng),其中機(jī)體部分選擇了β型單缸配氣式結(jié)構(gòu),內(nèi)部傳動(dòng)部分采用菱形傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。在研究過(guò)程中1,首先采用了經(jīng)典的施密特分析法來(lái)探討斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部熱交換原理,同時(shí)吸取國(guó)內(nèi)外相關(guān)模擬成果和已經(jīng)公開(kāi)發(fā)表的成功案例,根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式,通過(guò)理論分析得出了發(fā)動(dòng)機(jī)在工作過(guò)程中存在的各種阻力損失和熱量損失。然后,通過(guò)對(duì)β型結(jié)構(gòu)原理和斯特林發(fā)動(dòng)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(jì)算得出了斯特林發(fā)動(dòng)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(jì)工況校核其輸出功率為4.21kW,熱效率達(dá)到28.1%,滿足設(shè)計(jì)功率為3kW、有效熱電轉(zhuǎn)換效率達(dá)20%以上的設(shè)計(jì)要求。 接下來(lái),本文重點(diǎn)分析了單缸β型斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的受力情況和運(yùn)動(dòng)規(guī)律,探討了所設(shè)計(jì)的換熱系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)性能的關(guān)系。研究結(jié)果表明,發(fā)動(dòng)機(jī)性能與換熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工工藝間有很重要的關(guān)系:在換熱器方而,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(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和效率的影響規(guī)律,對(duì)指導(dǎo)具體的設(shè)計(jì)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(dòng)部分和換熱系中的運(yùn)用。 最后,文中針對(duì)所設(shè)計(jì)的冷卻器進(jìn)行了試驗(yàn)研究,結(jié)果表明冷卻效果(熱量交換率)達(dá)到93.6%,與理論計(jì)算值較為接近,同時(shí)還對(duì)吸熱器、回?zé)崞、冷卻器提出了優(yōu)化設(shè)計(jì)方向,對(duì)高效換熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了依據(jù),具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】:斯特林發(fā)動(dòng)機(jī) 換熱系統(tǒng) β型
【學(xué)位授予單位】:廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】: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(wèn)題11-12
- 1.1.2 太陽(yáng)能的利用現(xiàn)狀12-14
- 1.1.3 太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)14-17
- 1.2 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)及研究現(xiàn)狀17-22
- 1.2.1 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)述17-18
- 1.2.2 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的研究現(xiàn)狀18-22
- 1.3 本課題主要研究?jī)?nèi)容22-23
- 第二章 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的組成及工作原理23-33
- 2.1 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的組成23-24
- 2.2 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理24-32
- 2.2.1 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)類型24-27
- 2.2.2 斯特林循環(huán)27-29
- 2.2.3 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)29-32
- 2.3 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)理論熱效率分析32
- 2.4 本章小結(jié)32-33
- 第三章 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)構(gòu)分析38-44
- 3.3 換熱系統(tǒng)分析44-50
- 3.3.1 瞬時(shí)壓力計(jì)算44-46
- 3.3.2 循環(huán)功率計(jì)算46-47
- 3.3.3 影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率和效率的因素47-50
- 3.4 本章小結(jié)50-51
- 第四章 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)換熱系統(tǒng)的研究51-74
- 4.1 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)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(shè)計(jì)及計(jì)算52-56
- 4.2.2 回?zé)崞骷捌湓O(shè)計(jì)56-63
- 4.2.3 冷卻器設(shè)計(jì)及計(jì)算63-66
- 4.3 換熱系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)66-70
- 4.3.1 工質(zhì)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(dòng)機(jī)密封技術(shù)72
- 4.5 本章小結(jié)72-74
- 第五章 冷卻器試驗(yàn)研究74-78
- 5.1 冷卻器檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)74-76
- 5.2 試驗(yàn)過(guò)程76
- 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析76-77
- 5.4 試驗(yàn)結(jié)果小結(jié)77
- 5.5 本章小結(jié)77-78
- 結(jié)論與展望78-79
- 參考文獻(xiàn)79-83
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文83-85
- 致謝85
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
1 方嘉賓;魏進(jìn)家;董訓(xùn)偉;王躍社;;腔式太陽(yáng)能吸熱器熱性能的模擬計(jì)算[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2009年03期
2 李鐵;張t
本文編號(hào):274528
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dongligc/274528.html
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