淡水資源是人類得以生存、經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及社會(huì)進(jìn)步的重要物質(zhì)基礎(chǔ)�，F(xiàn)如今,淡水資源短缺是我們面臨的一大難題,反滲透淡化是解決沿海地區(qū)、船舶、孤島淡水資源短缺的有效途徑。對于反滲透海水淡化動(dòng)力系統(tǒng)而言,只需提供能推動(dòng)海水克服滲透壓通過反滲透膜的壓力。目前反滲透海水淡化動(dòng)力輸入一般采用高壓泵,其最終轉(zhuǎn)化效率較低且能源適應(yīng)性較弱。而斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)作為一種外熱式活塞動(dòng)力機(jī)械,可以在傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)上取消曲柄連桿等剛體傳動(dòng)機(jī)構(gòu),采用自由活塞式,利用非剛性介質(zhì)作為活塞平移機(jī)械能的接受體,保持穩(wěn)定輸出,可以作為反滲透海水淡化的系統(tǒng)的動(dòng)力輸入。通過對目前熱能驅(qū)動(dòng)反滲透淡化領(lǐng)域發(fā)展的研究,從減少能量轉(zhuǎn)化和傳遞環(huán)節(jié),提高能源利用效率出發(fā),在充分利用斯特林循環(huán)的優(yōu)勢,設(shè)計(jì)α型斯特林循環(huán)自由活塞反滲透淡化動(dòng)力系統(tǒng)。課題的研究內(nèi)容如下:（1）設(shè)計(jì)α型斯特林循環(huán)自由活塞反滲透淡化動(dòng)力系統(tǒng)。建立其動(dòng)力部分α型斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的絕熱模型及活塞組件的數(shù)學(xué)模型,通過對斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì),利用MATLAB平臺(tái)基于RUNGE-KUTTA法求解微分方程組,得到動(dòng)力系統(tǒng)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,最終求得斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的除去熱損失的輸出功為... 

【文章來源】：天津工業(yè)大學(xué)天津市

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)概述
        1.2.1 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)類型
        1.2.2 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)工作的基本原理
        1.2.3 斯特林循環(huán)
        1.2.4 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)
        1.2.5 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)
    1.3 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)國內(nèi)外研究概況
        1.3.1 國內(nèi)研究概況
        1.3.2 國外研究概況
    1.4 海水淡化動(dòng)力系統(tǒng)國內(nèi)外研究概況
    1.5 論文研究的主要內(nèi)容
第二章 動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)及斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)熱力學(xué)建模分析
    2.1 動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)及工作原理
    2.2 基于斯特林循環(huán)的熱力學(xué)模型
        2.2.1 Schmidt模型
        2.2.2 理想絕熱模型
    2.3 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)活塞動(dòng)力學(xué)模型
    2.4 動(dòng)力系統(tǒng)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)
        2.4.1 工質(zhì)氣體選擇
        2.4.2 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)模型皮爾數(shù)的確定
        2.4.3 動(dòng)力活塞與氣缸的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)
        2.4.4 膨脹腔壓縮腔瞬時(shí)容積確定
        2.4.5 加熱器、回?zé)崞骷袄鋮s器相關(guān)參數(shù)確定
    2.5 計(jì)算結(jié)果及分析
        2.5.1 求解方法
        2.5.2 結(jié)果分析
    2.6 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)與損失計(jì)算
        2.6.1 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)
        2.6.2 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的熱損失
    2.7 本章小結(jié)
第三章 動(dòng)力系統(tǒng)往復(fù)直線泵建模與仿真分析
    3.1 往復(fù)直線泵工作過程
    3.2 往復(fù)直線泵的數(shù)學(xué)模型
        3.2.1 往復(fù)直線泵活塞運(yùn)動(dòng)方程
        3.2.2 膨脹腔一側(cè)往復(fù)直線泵模型
        3.2.3 壓縮腔一側(cè)往復(fù)直線泵模型
    3.3 往復(fù)直線泵流量及瞬時(shí)流量
    3.4 往復(fù)直線泵功率
    3.5 往復(fù)直線泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)
    3.6 往復(fù)直線泵仿真分析
    3.7 本章小結(jié)
第四章 動(dòng)力系統(tǒng)AMESIM仿真分析
    4.1 AMESIM仿真軟件概述
    4.2 建立動(dòng)力系統(tǒng)模型的基本步驟
    4.3 往復(fù)直線泵及相關(guān)子系統(tǒng)仿真模型的建立
    4.4 動(dòng)力系統(tǒng)AMESIM仿真模型建立
    4.5 動(dòng)力系統(tǒng)子模型選擇及運(yùn)行參數(shù)設(shè)置
    4.6 動(dòng)力系統(tǒng)AMESIM仿真分析
    4.7 本章小結(jié)
第五章 基于粒子群算法優(yōu)化計(jì)算
    5.1 粒子群算法理論
        5.1.1 粒子群算法簡介
        5.1.2 算法原理
        5.1.3 粒子群算法的基本步驟
    5.2 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)化分析
    5.3 動(dòng)力系統(tǒng)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)粒子群算法的優(yōu)化分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[8]自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程仿真模擬[D]. 侯偉娟.河北工業(yè)大學(xué) 2015
[9]基于斯特林機(jī)的汽油機(jī)余熱回收仿真及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 黃宇.天津大學(xué) 2014
[10]自由活塞斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)熱交換器的性能研究[D]. 亓宗磊.南京航空航天大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3184573