近幾年熱泵技術(shù)受到人們的追捧,熱泵技術(shù)也有了較快的發(fā)展,而斯特林技術(shù)從1816年發(fā)展至今有了較大的進步,其發(fā)動機熱源廣泛、工作穩(wěn)定,熱泵工作的溫度范圍廣等優(yōu)勢也被人們所熟知,有著廣闊的發(fā)展空間。熱驅(qū)動型熱泵則將熱泵的驅(qū)動能源由電能轉(zhuǎn)變?yōu)榱藷崮?大大拓展了熱泵的應用范圍。將熱驅(qū)動型熱泵與斯特林技術(shù)進行結(jié)合可以充分發(fā)揮兩者的優(yōu)勢�？紤]到斯特林發(fā)動機和熱泵的優(yōu)勢,本文設計了一種帶有余熱回收裝置的熱驅(qū)動型斯特林熱泵系統(tǒng),并利用MATLAB軟件對其進行了分析研究。熱驅(qū)動型斯特林熱泵系統(tǒng)主要由斯特林發(fā)動機和斯特林熱泵組成,斯特林發(fā)動機從高溫熱源吸熱,并輸出機械功帶動斯特林熱泵工作,同時發(fā)動機的放出的熱量由余熱回收裝置進行回收,與熱泵一起對空氣進行加熱,從而提高了熱驅(qū)動型熱泵系統(tǒng)整體的COP值。本文建立的熱驅(qū)動型斯特林熱泵系統(tǒng)總供熱功率約為30kW,模型主要包括發(fā)動機部分、熱泵部分和余熱回收裝置部分三個部分。斯特林發(fā)動機和熱泵的建模采用了實用等溫模型,對其容積、壓力、工質(zhì)質(zhì)量分布進行了研究,對存在的主要流動損失和熱損失進行了分析,計算了發(fā)動機的輸出功率和效率,以及熱泵的輸出熱功率和熱泵系數(shù)。余熱回收... 

【文章來源】：陜西科技大學陜西省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
1 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 能源利用與新能源發(fā)展現(xiàn)狀
        1.1.2 熱泵技術(shù)的發(fā)展狀況
        1.1.3 熱驅(qū)動型熱泵原理及類型介紹
    1.2 斯特林發(fā)動機、制冷機(熱泵)原理
        1.2.1 斯特林發(fā)動機與斯特林循環(huán)
        1.2.2 斯特林制冷機(熱泵)與斯特林逆循環(huán)
    1.3 斯特林發(fā)動機和制冷機(熱泵)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 課題主要研究內(nèi)容
2 斯特林發(fā)動機的模型
    2.1 斯特林發(fā)動機各種分析方法的比較
    2.2 施密特模型與實用等溫模型
        2.2.1 功率計算
        2.2.2 流動損失和指示功率計算
        2.2.3 熱損失和功率效率計算
    2.3 本章小結(jié)
3 斯特林熱泵的模型
    3.1 基本供熱功率計算
    3.2 損失與實際供熱功率和輸入功率的計算
    3.3 本章小結(jié)
4 余熱回收裝置的模型
    4.1 橫掠管式冷卻器
        4.1.1 換熱器的換熱系數(shù)計算
        4.1.2 換熱器的流動損失計算
    4.2 管翅式散熱器
        4.2.1 管翅式散熱器換熱計算
        4.2.2 管翅式散熱器的流動損失計算
    4.3 聯(lián)結(jié)管道計算
    4.4 循環(huán)水泵
    4.5 散熱風扇
    4.6 余熱回收裝置的計算
    4.7 本章小結(jié)
5.熱驅(qū)動型斯特林熱泵系統(tǒng)性能模擬分析
    5.1 發(fā)動機輸入熱功率對熱泵系統(tǒng)性能的影響
    5.2 余熱回收裝置對熱泵系統(tǒng)性能的影響
    5.3 尺寸參數(shù)對熱泵系統(tǒng)性能的影響
    5.4 與柴油機驅(qū)動熱泵的對比
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄A：余熱回收裝置散熱器散熱功率計算算法
攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文及獲得的發(fā)明專利


【參考文獻】：
期刊論文
[1]小型斯特林發(fā)動機熱循環(huán)設計仿真研究[J]. 呂張來,郭鵬程.  計算機仿真. 2017(11)
[2]旋轉(zhuǎn)整體式斯特林制冷機計算機輔助動力學設計[J]. 葉重,繩春晨,王波,羅高喬,單偉根.  低溫工程. 2017(04)
[3]運行參數(shù)及回熱器對斯特林發(fā)動機性能的影響[J]. 陳鵬帆,朱建炳,冶文蓮.  真空與低溫. 2017(03)
[4]自由活塞式斯特林發(fā)動機的性能優(yōu)化[J]. 唐碩捷,黃護林,張銀.  太陽能學報. 2017(04)
[5]低溫冰箱自由活塞式斯特林制冷機模擬與優(yōu)化[J]. 武飛,陳曦.  真空與低溫. 2016(06)
[6]分置式線性斯特林制冷機驅(qū)動電路[J]. 劉嬋媛.  機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新. 2016(03)
[7]2000噸級斯特林發(fā)動機AIP潛艇方案論證研究[J]. 李大鵬,邵明臣,倪亞菲,趙熙.  船電技術(shù). 2016(01)
[8]斯特林發(fā)動機配氣活塞動力學仿真分析[J]. 張鳳嬌,魏民祥,周夢來,展益彬.  現(xiàn)代制造工程. 2015(10)
[9]自由活塞斯特林熱泵的理論與實驗研究[J]. 李珂,余國瑤,張益炳,廖旭,戴巍,羅二倉.  工程熱物理學報. 2015(01)
[10]斯特林發(fā)動機的研究與發(fā)展[J]. 許行,宋鴻杰.  四川兵工學報. 2011(06)

碩士論文
[1]斯特林發(fā)動機及碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的模擬和優(yōu)化[D]. 楊征.北京工業(yè)大學 2008
[2]5kW點聚焦太陽能斯特林發(fā)電系統(tǒng)的性能分析[D]. 高瑤.南京航空航天大學 2006



本文編號：3169097