斯特林循環(huán)分析模型在斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)、優(yōu)化方面起著重要的作用,傳統(tǒng)的無壓力梯度振蕩流分析模型無法將振蕩流的流動(dòng)、換熱特性以及損失機(jī)制耦合到循環(huán)內(nèi)部過程中,導(dǎo)致其無法分析斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部循環(huán)特性、損失影響機(jī)理,從而使得系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化受限。針對(duì)上述問題,本文展開以下研究工作:發(fā)展建立了基于振蕩流壓力梯度、換熱特性以及耦合能量損失機(jī)制的改進(jìn)型多節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)斯特林循環(huán)分析模型。對(duì)內(nèi)部工質(zhì)氣體和回?zé)崞鹘z網(wǎng)建立基本的質(zhì)量、能量和動(dòng)量守恒的微分方程組,針對(duì)動(dòng)量方程做準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)假設(shè),并考慮振蕩流的流動(dòng)壓降特性。針對(duì)能量方程,考慮振蕩流的換熱特性,在壓縮腔和膨脹腔處耦合基本的能量損失方程。運(yùn)用本文模型分析并驗(yàn)證了GPU-3斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的基本運(yùn)行特性、損失變化情況,并揭示了循環(huán)流動(dòng)內(nèi)部的換熱特性。利用本模型對(duì)GPU-3的發(fā)動(dòng)機(jī)的特定工況和變工況分析,在標(biāo)況下氦氣工質(zhì)功率預(yù)測(cè)誤差為9.6%,效率預(yù)測(cè)誤差為6.3%;在變工況下氦氣和氫氣的功率預(yù)測(cè)的平均誤差分別為15.0%和10.4%,效率預(yù)測(cè)的平均誤差為3.8%和6.7%。分析了變轉(zhuǎn)速時(shí)的損失變化情況,指出泄漏、穿梭、泵氣和流阻損失為主要損失,平均占比達(dá)到7... 

【文章頁(yè)數(shù)】：101 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
術(shù)語表
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 斯特林循環(huán)分析方法
    1.3 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)損失機(jī)理研究
    1.4 本文主要工作
2 改進(jìn)型多節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)循環(huán)分析模型
    2.1 基本數(shù)學(xué)模型
    2.2 主要損失機(jī)制
    2.3 模型求解
    2.4 無關(guān)性分析
    2.5 本章小結(jié)
3 模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析
    3.1 GPU-3 機(jī)器簡(jiǎn)介
    3.2 模塊和節(jié)點(diǎn)劃分
    3.3 循環(huán)輸出功和循環(huán)效率分析
    3.4 損失分析
    3.5 瞬態(tài)特性分析
    3.6 本章小結(jié)
4 斯特林循環(huán)特征指標(biāo)與損失機(jī)制分析
    4.1 百瓦級(jí)β型斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)裝置及方法
    4.2 斯特林循環(huán)特征指標(biāo)
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.4 損失影響機(jī)制探究
    4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
附錄 A


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]碟式斯特林太陽(yáng)能熱發(fā)電的技術(shù)發(fā)展[J]. 朱辰元,彭小方.  電力與能源. 2011(06)

博士論文
[1]振蕩流基本特性及其對(duì)斯特林循環(huán)關(guān)鍵部件傳熱傳質(zhì)的影響[D]. 彭浩.浙江大學(xué) 2018
[2]碟式聚光太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)用斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的研制[D]. 李鐵.中國(guó)科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所） 2011

碩士論文
[1]斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性及多能互補(bǔ)設(shè)計(jì)優(yōu)化[D]. 瞿凡.浙江大學(xué) 2019
[2]斯特林循環(huán)的多階分析方法與優(yōu)化模型[D]. 黃怡青.浙江大學(xué) 2018
[3]斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)分析方法、內(nèi)部振蕩流換熱和整機(jī)試驗(yàn)的研究[D]. 時(shí)冰偉.浙江大學(xué) 2016
[4]基于斯特林循環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣能量回收技術(shù)研究[D]. 謝必鮮.天津大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3659572