【摘要】：自從人類發(fā)明了熱機,熱機就一直被廣泛地應(yīng)用于各行各業(yè)。到現(xiàn)在,我們使用最多的機械便是熱機。自熱機被應(yīng)用以來,給人類帶來了很多便捷,使人們的生活水平有了極大的提高。但熱機對于能源的利用率卻一直都很低,比如一些常見的熱機利用率:柴油機效率為37%左右,火箭以液體為燃料其效率為48%左右,汽油機效率25%左右等。熱機的利用率低,那么能源的消耗就會增加,并排出許多污染環(huán)境的廢物�，F(xiàn)在,人類剛剛走進21世紀(jì),就面臨了能源危機和環(huán)境污染的問題。所以,人類就會思考能不能進一步提高熱機的利用率或者利用取之不盡、用之不竭、無污染的能源。面對現(xiàn)在的狀況,科學(xué)家為人類尋到了一條出路:開發(fā)太陽能能源,并將太陽能作為人類生存、經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的新動力。本課題的工作有:首先介紹了我國目前的太陽能利用情況,然后引入本文主要研究對象__太陽能熱機。太陽能熱機系統(tǒng)是由太陽能集熱器和熱機組成,所以太陽能熱機的利用率由太陽能集熱器的效率和熱機利效率共同來決定。由于集熱器存在熱損失,所以整個系統(tǒng)效率與集熱器的溫度有關(guān)。其次,總結(jié)了太陽能兩源可逆熱機的在給定供熱率的情況下,太陽能熱機系統(tǒng)的效率、功率以及最佳工作溫度,并用mathmatica和origin研究了三者之間的關(guān)系。太陽能熱機存在最佳工作溫度,并且在環(huán)境溫度不同時不同。與此同時,研究了系統(tǒng)工作在最佳工作溫度時的功率和效率等與哪些參量有關(guān),并用mathmatica和origin進行了研究和繪制圖形。分析得到,太陽能熱機效率和功率取值與熱阻和線性熱損系數(shù)有關(guān)。最后,對前人研究總結(jié)后,本文的創(chuàng)新點就在于太陽能斯特林熱機的研究。本文研究的意義是簡易型太陽能斯特林發(fā)動機的發(fā)展前景非常好,可能會為將來太陽能熱機的廣泛使用打下基礎(chǔ)。簡易型太陽能斯特林發(fā)動機采用的是低壓熱空氣斯特林發(fā)動機,由于空氣是混合物不易研究,所以本文采用范德瓦爾斯氣體作為太陽能斯特林熱機的工作物質(zhì)。本文用mathmatica和origin研究了太陽能斯特林熱機的效率、功率及最佳工作溫度。
【學(xué)位授予單位】：曲阜師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK51
【圖文】：

自十八世紀(jì)人類發(fā)明了蒸汽機，科學(xué)家隨著科技的發(fā)展對其做了改進，使蒸汽很大的改善，并成為推動工業(yè)發(fā)展的萬能動力機。因為蒸汽機有熱量散失，所以它理想熱機，它的效率肯定比不上理想熱機的效率。蒸汽機的效率通常在 5%左右，大部分的熱量都會散失而不能得到有效的利用。熱機從發(fā)明到現(xiàn)在，一直都在廣泛用。目前，我們使用最多的機械便是熱機。但熱機的效率卻一直很低，例如：柴油只有 37%左右，火箭以液體為燃料其效率為 48%左右，汽油機的效率為 25%左右等自從熱機誕生以來，人類為熱機效率傷透了腦筋，為了改善熱機的效率，人類探索。工程師通過探索，改善了熱機結(jié)構(gòu)和性能，不斷的減小了各種消耗熱能因素?zé)釞C效率的改善程度依然很低。人類不得不想：怎樣提高熱機效率呢？如何才能夠利用率最大化呢？熱機是指持續(xù)把熱能通過一定方式轉(zhuǎn)變成機械能的裝置。熱機至少有以下幾成：①循環(huán)工質(zhì)；②兩個高低溫度的熱源或多個高低溫度的熱源，能夠使工質(zhì)內(nèi)能也就是從高溫度的熱源吸取熱量，而向低溫度的熱源進行放出熱量，輸出內(nèi)能；③做功裝備。圖 1.1 為熱機工作的縮減圖。

自十八世紀(jì)人類發(fā)明了蒸汽機，科學(xué)家隨著科技的發(fā)展對其做了改進，使蒸汽很大的改善，并成為推動工業(yè)發(fā)展的萬能動力機。因為蒸汽機有熱量散失，所以它理想熱機，它的效率肯定比不上理想熱機的效率。蒸汽機的效率通常在 5%左右，大部分的熱量都會散失而不能得到有效的利用。熱機從發(fā)明到現(xiàn)在，一直都在廣泛用。目前，我們使用最多的機械便是熱機。但熱機的效率卻一直很低，例如：柴油只有 37%左右，火箭以液體為燃料其效率為 48%左右，汽油機的效率為 25%左右等自從熱機誕生以來，人類為熱機效率傷透了腦筋，為了改善熱機的效率，人類探索。工程師通過探索，改善了熱機結(jié)構(gòu)和性能，不斷的減小了各種消耗熱能因素?zé)釞C效率的改善程度依然很低。人類不得不想：怎樣提高熱機效率呢？如何才能夠利用率最大化呢？熱機是指持續(xù)把熱能通過一定方式轉(zhuǎn)變成機械能的裝置。熱機至少有以下幾成：①循環(huán)工質(zhì)；②兩個高低溫度的熱源或多個高低溫度的熱源，能夠使工質(zhì)內(nèi)能也就是從高溫度的熱源吸取熱量，而向低溫度的熱源進行放出熱量，輸出內(nèi)能；③做功裝備。圖 1.1 為熱機工作的縮減圖。

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 孫久勛;;以范德瓦耳斯氣體為工質(zhì)的3種熱機循環(huán)效率[J];物理與工程;2013年06期

2 常騰飛;彭佑多;王e

本文編號：2725705