目前我國某企業(yè)第一批太陽能斯特林發(fā)動機已經(jīng)完成試制,為了保證實用階段的可靠性,急需設(shè)計出一套試驗臺來對它的性能以及壽命進行評定。本文以驗證斯特林發(fā)動機性能的燃氣式加熱爐為研究對象,采用改變結(jié)構(gòu)和數(shù)值模擬的研究方法,重點研究燃氣爐的加熱效率及均溫性。在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面,根據(jù)發(fā)動機的尺寸和經(jīng)驗,設(shè)計了一種平焰式燃氣燃燒器,利用空氣和燃氣管道設(shè)置形成環(huán)形火焰,選用了多孔結(jié)構(gòu)的平焰燃燒器,該燃燒器能夠提供均勻的面狀火焰,8個均布燃氣進口,每個燃氣進口周圍6個均布空氣進口,燃氣和空氣直射入爐膛內(nèi),在爐膛內(nèi)進行混合后燃燒。通過改變?nèi)紵鞯娜細夂涂諝膺M氣口的數(shù)量、回氣管的位置和數(shù)量以及增加輻射板等,研究加熱爐內(nèi)部的流場規(guī)律。在數(shù)值模擬方面,對加熱爐的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,并對次結(jié)構(gòu)的加熱爐進行流場分析及特性研究。通過改變?nèi)紵鞯娜細夂涂諝膺M氣口的數(shù)量、回氣管的位置和數(shù)量以及輻射板等結(jié)構(gòu)參數(shù),對比分析不同的模擬結(jié)果,最終確定8個燃氣且每個燃氣進口分布6個空氣進口,12個回氣管對稱布置的加熱爐結(jié)構(gòu),滿足對斯特林發(fā)動機熱腔端口的加熱要求。為了對所設(shè)計加熱爐的加熱效果進行驗證,對加熱爐用三維建模軟件Solidworks... 

【文章來源】：西安工業(yè)大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

碟式斯特林太陽能集光器

抗沖擊能力弱。電加熱和燃氣加熱兩種加熱方式進行分析時，主要考慮的因熱的穩(wěn)定性、加熱功率、加熱設(shè)備壽命等，最終確定選擇燃氣熱爐的加熱方案。目前國內(nèi)還沒有針對斯特林發(fā)動機性能驗證料，只能靠經(jīng)驗進行設(shè)計，然后不斷的摸索，所以本次設(shè)計的論分析與仿真分析相結(jié)合的方法[40]。爐的總體結(jié)構(gòu)爐中傳熱方法主要有對流和輻射兩種方法，通過前期資料的查和輻射任意一種加熱方法，熱效率都很低，達不到斯特林發(fā)動能使其穩(wěn)定長期的工作，因此，本次采用對流加輻射混合的設(shè)計的燃氣爐包括爐體、平焰燃燒器、輻射板、回氣管、集熱成，其中集熱腔用于連接燃氣爐和發(fā)動機，并保護發(fā)動機。本構(gòu)簡圖如圖 2.1 所示。

、檢測部分、控制部分等。燃氣爐結(jié)構(gòu)如圖 2.1 所示，燃氣燃燒器能產(chǎn)滿足加熱均勻性的受熱要求，高溫焰氣經(jīng)過輻射板，將部分對流熱轉(zhuǎn)熱，用于增強熱流密度。高溫煙氣經(jīng)回氣管進入換熱裝置，加熱鼓入的了能源利用效率。燃氣和空氣經(jīng)過比例閥調(diào)節(jié)輸出，實現(xiàn)輸出最大功率

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本文編號：3254573