發(fā)布時(shí)間：2024-06-06 02:00

　　隨著社會(huì)文明的不斷進(jìn)步,人類對(duì)能源的需求量也逐漸增大,但常規(guī)能源已日漸枯竭,發(fā)展可再生能源成為當(dāng)務(wù)之急。可再生能源中,太陽(yáng)能因其方便和安全得到了廣泛應(yīng)用。目前的太陽(yáng)能利用裝置中最普遍的是太陽(yáng)能熱水器,但其運(yùn)行溫度低(不超過(guò)100攝氏度),所收集的熱能僅可用于加熱生活用水,很難轉(zhuǎn)化為機(jī)械能用作它用。為此,文中提出了一種新型回?zé)嵝碗p活塞熱機(jī),可將太陽(yáng)能或其他低品質(zhì)熱能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能,在較小的溫差下吸熱做功,同時(shí),該熱機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)泵水,為夏季抗旱提供了一種有效手段。文中根據(jù)熱機(jī)使用環(huán)境和條件,完成了回?zé)嵝碗p活塞熱機(jī)的泵水系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。根據(jù)冷凝側(cè)面積最小準(zhǔn)則確定了泵水系統(tǒng)中缸體的直徑大小;通過(guò)熱力學(xué)計(jì)算完成換熱系統(tǒng)中換熱器和冷凝器設(shè)計(jì);根據(jù)熱機(jī)運(yùn)行原理完成了控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì),達(dá)到對(duì)熱機(jī)中各個(gè)閥門的準(zhǔn)確開閉。針對(duì)回?zé)嵝碗p活塞熱機(jī)的工作過(guò)程,分析了熱機(jī)的工作原理,建立了熱機(jī)循環(huán)系統(tǒng)的熱力學(xué)模型。根據(jù)回?zé)嵝碗p活塞熱機(jī)的工作條件設(shè)定,對(duì)比分析了四種低沸點(diǎn)工質(zhì)的熱力學(xué)性能。考慮的工質(zhì)包括:甲醇、丙酮、R113(三氯三氟乙烷)和R141b(一氟二氯乙烷)。理論分析表明四種工質(zhì)的熱效率相差...

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 常見的太陽(yáng)能熱機(jī)
        1.2.1 太陽(yáng)能斯特林熱機(jī)
        1.2.2 太陽(yáng)能熱聲熱機(jī)
        1.2.3 太陽(yáng)能布雷頓熱機(jī)
        1.2.4 太陽(yáng)能明托熱機(jī)
    1.3 常見的太陽(yáng)能熱力泵水系統(tǒng)
    1.4 國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)能熱機(jī)的研究現(xiàn)狀
    1.5 本文的工作內(nèi)容
第2章 熱機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)與控制電路設(shè)計(jì)
    2.1 回?zé)嵝碗p活塞熱機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.1.1 回?zé)嵝碗p活塞熱機(jī)的構(gòu)成
        2.1.2 回?zé)嵝碗p活塞熱機(jī)的工作原理
    2.2 泵水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.2.1 缸體設(shè)計(jì)
        2.2.2 活塞設(shè)計(jì)
    2.3 換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.3.1 集熱器數(shù)值計(jì)算
        2.3.2 蒸發(fā)器設(shè)計(jì)
        2.3.3 冷凝器設(shè)計(jì)
        2.3.4 蒸氣平衡管設(shè)計(jì)
    2.4 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.4.1 控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)
        2.4.2 硬件電路設(shè)計(jì)
        2.4.3 軟件設(shè)計(jì)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 熱機(jī)的熱力學(xué)過(guò)程分析
    3.1 回?zé)嵝碗p活塞熱機(jī)的熱力學(xué)模型
        3.1.1 回?zé)嵝碗p活塞熱機(jī)的工作原理
        3.1.2 回?zé)嵝碗p活塞熱機(jī)的數(shù)學(xué)模型
        3.1.3 回?zé)嵝碗p活塞熱機(jī)循環(huán)工作條件的設(shè)定
    3.2 工質(zhì)選擇
        3.2.1 工質(zhì)的性質(zhì)分析
        3.2.2 工質(zhì)對(duì)熱機(jī)循環(huán)性能的影響
        3.2.3 工質(zhì)選擇的綜合評(píng)價(jià)
    3.3 系統(tǒng)分析
        3.3.1 系統(tǒng)循環(huán)效率分析
        3.3.2 循環(huán)周期分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 熱機(jī)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    4.1 回?zé)嵝碗p活塞熱機(jī)的操作流程
    4.2 回?zé)嵝碗p活塞熱機(jī)的性能實(shí)驗(yàn)
        4.2.1 熱機(jī)的效率計(jì)算
        4.2.2 熱機(jī)系統(tǒng)初步測(cè)試
        4.2.3 壓力平衡閥的開啟時(shí)間測(cè)定
        4.2.4 壓力平衡閥回?zé)嵝Ч麑?shí)驗(yàn)
        4.2.5 熱機(jī)在不同加熱溫度下運(yùn)行實(shí)驗(yàn)
        4.2.6 不同泵水高度下熱機(jī)運(yùn)行情況
        4.2.7 夏季和冬季不同季節(jié)下熱機(jī)運(yùn)行情況
        4.2.8 熱機(jī)理論效率與實(shí)際效率對(duì)比
    4.3 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單
致謝



本文編號(hào)：3990136