本文關(guān)鍵詞：小型斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)及性能分析

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【摘要】：斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)是一種外燃的封閉往復(fù)式活塞循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī),近年來(lái)廣受關(guān)注。由于斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)具有很多內(nèi)燃機(jī)不具備的優(yōu)點(diǎn),而且可應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和家庭供熱供電,逐漸成為世界研究的熱點(diǎn)。本文設(shè)計(jì)了一臺(tái)功率為2 kW的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī),并對(duì)其性能進(jìn)行了研究和分析。本文遵循減少斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)阻力損失的原則,選擇氫氣作為發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán)氣體工質(zhì)。通過(guò)查閱相關(guān)的文獻(xiàn)和資料,在給定的運(yùn)行條件下,初步確定了發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù),采用實(shí)用等溫分析法進(jìn)行了結(jié)構(gòu)參數(shù)合理性的驗(yàn)證,建立了絕熱模型,對(duì)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了熱力學(xué)分析,運(yùn)用MATLAB程序進(jìn)行編程,完成了對(duì)小型斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)值仿真,得到了提高功率和效率的方案。研究結(jié)果表明:升高熱端溫度、降低冷端溫度、增加平均循環(huán)壓力、加快轉(zhuǎn)速、曲柄轉(zhuǎn)角取90°、行程容積比取1和增加回?zé)崞饔行缘确椒ǘ伎梢蕴岣咚固亓职l(fā)動(dòng)機(jī)性能。最后,對(duì)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析和計(jì)算。
【關(guān)鍵詞】：斯特林發(fā)動(dòng)機(jī) 實(shí)用等溫分析法 熱電聯(lián)產(chǎn)
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK402
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 研究背景11
• 1.2 概述11-13
• 1.2.1 分類結(jié)構(gòu)11-12
• 1.2.2 動(dòng)力來(lái)源12-13
• 1.2.3 運(yùn)行原理13
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀15
• 1.4 發(fā)展前景15-16
• 1.5 研究存在的問(wèn)題16
• 1.6 本文主要工作16-17
• 1.7 本章小結(jié)17-18
• 第二章 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的分析方法18-38
• 2.1 常用方法介紹18-22
• 2.1.1 循環(huán)分析方法分類18-20
• 2.1.2 等溫分析法介紹20-21
• 2.1.3 循環(huán)分析方法的研究進(jìn)展21-22
• 2.2 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)方法22-27
• 2.2.1 氣體工質(zhì)的選擇22
• 2.2.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)范圍22-23
• 2.2.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)23-27
• 2.3 運(yùn)行條件的設(shè)定27-28
• 2.4 性能分析方法28-37
• 2.4.1 等溫分析法計(jì)算工質(zhì)總質(zhì)量28-29
• 2.4.2 理想絕熱模型推導(dǎo)過(guò)程29-37
• 2.5 本章小結(jié)37-38
• 第三章 小型斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)38-54
• 3.1 2k W斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的初步設(shè)計(jì)38-47
• 3.1.1 活塞與氣缸的設(shè)計(jì)39-40
• 3.1.2 膨脹腔和壓縮腔瞬時(shí)容積的確定40
• 3.1.3 加熱器的設(shè)計(jì)40-42
• 3.1.4 回?zé)崞鞯脑O(shè)計(jì)42-44
• 3.1.5 冷卻器的設(shè)計(jì)44-47
• 3.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)匯總47-48
• 3.3 初始參數(shù)設(shè)計(jì)合理性驗(yàn)證48-53
• 3.3.1 各部分熱損失計(jì)算51-52
• 3.3.2 總熱損失計(jì)算52
• 3.3.3 功率和效率校核52-53
• 3.4 本章小結(jié)53-54
• 第四章 小型斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)性能分析54-73
• 4.1 給定工況下參數(shù)變化規(guī)律55-63
• 4.1.1 溫度變化規(guī)律55-56
• 4.1.2 體積變化規(guī)律56
• 4.1.3 壓力變化規(guī)律56-59
• 4.1.4 流動(dòng)阻力損失在各換熱器中的變化規(guī)律59-63
• 4.2 變工況對(duì)性能的影響63-71
• 4.2.1 溫度對(duì)性能的影響63-65
• 4.2.2 壓力對(duì)性能的影響65-67
• 4.2.3 轉(zhuǎn)速對(duì)性能的影響67-68
• 4.2.4 相位角對(duì)效率的影響68-69
• 4.2.5 回?zé)崞饔行詫?duì)性能的影響69-70
• 4.2.6 行程容積比對(duì)性能的影響70-71
• 4.3 本章小結(jié)71-73
• 第五章 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)分析73-77
• 5.1 熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)介紹73
• 5.2 熱電聯(lián)產(chǎn)計(jì)算方法73-76
• 5.3 本章小結(jié)76-77
• 第六章 總結(jié)與展望77-79
• 6.1 研究?jī)?nèi)容和結(jié)論77-78
• 6.1.1 主要研究?jī)?nèi)容77
• 6.1.2 結(jié)論77-78
• 6.2 未來(lái)展望78-79
• 6.2.1 需要改進(jìn)的內(nèi)容78
• 6.2.2 將來(lái)發(fā)展的方向78-79
• 參考文獻(xiàn)79-82
• 致謝82-83
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷83

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

1 李明震;董金鐘;;碟式斯特林發(fā)電系統(tǒng)性能分析模型與仿真[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2013年03期

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3 趙剛,李富_g,朱建良;汽車尾氣余熱發(fā)電的原理與實(shí)現(xiàn)[J];信息技術(shù);2005年10期

4 李修寶;徐讓書;蒲寧;吳超;;一維斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)值分析方法研究[J];沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);2009年01期

5 劉建新;葉舒郁;杜慧勇;李民;王站成;徐斌;;斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)的控制策略設(shè)計(jì)[J];海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào);2013年06期

6 馬云龍;陳寧;許麗麗;王利偉;孫靈喜;;蓄熱式低濃度瓦斯發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2014年08期

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8 凌芳;黃民昌;葛錦程;杜耕楠;;斯特林引擎功率的影響因素[J];實(shí)驗(yàn)室研究與探索;2014年06期

9 曾俊;彭佑多;戴學(xué);肖蓉;;太陽(yáng)能斯特林機(jī)熱交換器動(dòng)態(tài)流阻損失數(shù)值分析[J];湖南科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年02期

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本文編號(hào)：778933