為了探究因素對β型斯特林發(fā)動機功率的影響,同時研究影響程度及顯著性,以Schmidt分析法為基礎,對β型斯特林發(fā)動機的功率進行理論計算,并針對影響斯特林發(fā)動機性能的活塞相位角、行程容積比、死容積比和溫度比,利用Matlab編程繪制三維圖像,分析兩兩因素耦合對發(fā)動機功率的影響,研究因素之間的相互作用.結果表明:活塞相位角存在最佳值,且此最佳值隨行程容積比、溫度比的增加分別呈現(xiàn)減小、增大的趨勢;行程容積比越大功率越大,且死容積比越小,行程容積比對功率的影響越大,最佳行程容積比為0.5～1.5;死容積比的增加將導致功率降低,死容積比應小于1.5,而行程容積比的增加會使此降低幅度增大,溫度比的增加使此降低幅度減小;功率隨溫度比的增大而減少,最佳溫度比應小于0.5.最后,利用正交試驗設計分析4個因素的影響作用大小及顯著性,得到溫度比和行程容積比相對顯著的結果.

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【部分圖文】：

圖1β型斯特林發(fā)動機結構圖

按照機械構造的差異，將斯特林機分為α，β，γ型．文中主要研究β型斯特林機．不同于α型及γ型2個活塞放置于2個氣缸的結構，β型斯特林機將2個活塞放置于1個氣缸中，相對縮小了體積，減小了無益容積．其中，氣缸上端的活塞被稱為配氣活塞，配氣活塞與腔體上端組成的區(qū)域稱為熱腔．下端的活塞被稱....

圖2容積變化與曲軸轉角的關系

利用壓力和腔體容積的變化推導發(fā)動機循環(huán)功計算式．由于活塞按照正弦規(guī)律運動，規(guī)定曲軸轉角Φ從熱腔活塞下止點算起，如圖2所示得到各容積變化與曲軸轉角的關系圖，橫坐標表示曲軸轉角，縱坐標表示腔體及掃氣容積．其中，VE為熱腔掃氣容積，VC為冷腔掃氣容積，Ve為瞬時熱腔容積，Vc為瞬時冷腔....

圖3發(fā)動機容積及角度示意圖

圖3為β型斯特林發(fā)動機各容積及角度示意圖．圖3b中，點A為配氣活塞上止點，點B為動力活塞上止點，2點之間的曲軸角度為活塞相位角α，點C為配氣活塞下止點，沿點C順時針旋轉到曲軸盤任意點的曲軸角度為曲軸轉角Φ，圖中Φ為A,C兩瞬時狀態(tài)下的曲軸轉角．為計算系統(tǒng)工作中各處的瞬時壓力，根據(jù)....

圖4α與κ耦合對功率的影響

當α≤65°，κ≥1.6或α≤55°，1.2≤κ≤1.4時，發(fā)動機功率降至負值，這是由于α過小，而κ過大造成的．在實際應用中，κ有一定的范圍，過大過小都會影響發(fā)動機性能．因此，在選擇活塞相位角的最佳值時，應綜合考慮各因素的最佳范圍，配合起來使發(fā)動機性能更優(yōu)，避免出現(xiàn)負值，出現(xiàn)與實....

本文編號：3916814