隨著社會文明的不斷進步,人類對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務之急�？稍偕茉粗�,太陽能因其方便和安全得到了廣泛應用。目前的太陽能利用裝置中最普遍的是太陽能熱水器,但其運行溫度低(不超過100攝氏度),所收集的熱能僅可用于加熱生活用水,很難轉(zhuǎn)化為機械能用作它用。為此,文中提出了一種新型回熱型雙活塞熱機,可將太陽能或其他低品質(zhì)熱能轉(zhuǎn)化為勢能,在較小的溫差下吸熱做功,同時,該熱機能夠?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)熱機使用環(huán)境和條件,完成了回熱型雙活塞熱機的泵水系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)設計。根據(jù)冷凝側(cè)面積最小準則確定了泵水系統(tǒng)中缸體的直徑大小;通過熱力學計算完成換熱系統(tǒng)中換熱器和冷凝器設計;根據(jù)熱機運行原理完成了控制系統(tǒng)的軟硬件設計,達到對熱機中各個閥門的準確開閉。針對回熱型雙活塞熱機的工作過程,分析了熱機的工作原理,建立了熱機循環(huán)系統(tǒng)的熱力學模型。根據(jù)回熱型雙活塞熱機的工作條件設定,對比分析了四種低沸點工質(zhì)的熱力學性能�？紤]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...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 常見的太陽能熱機
        1.2.1 太陽能斯特林熱機
        1.2.2 太陽能熱聲熱機
        1.2.3 太陽能布雷頓熱機
        1.2.4 太陽能明托熱機
    1.3 常見的太陽能熱力泵水系統(tǒng)
    1.4 國內(nèi)外太陽能熱機的研究現(xiàn)狀
    1.5 本文的工作內(nèi)容
第2章 熱機機械結(jié)構(gòu)與控制電路設計
    2.1 回熱型雙活塞熱機的機械結(jié)構(gòu)設計
        2.1.1 回熱型雙活塞熱機的構(gòu)成
        2.1.2 回熱型雙活塞熱機的工作原理
    2.2 泵水系統(tǒng)設計
        2.2.1 缸體設計
        2.2.2 活塞設計
    2.3 換熱系統(tǒng)設計
        2.3.1 集熱器數(shù)值計算
        2.3.2 蒸發(fā)器設計
        2.3.3 冷凝器設計
        2.3.4 蒸氣平衡管設計
    2.4 控制系統(tǒng)設計
        2.4.1 控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)
        2.4.2 硬件電路設計
        2.4.3 軟件設計
    2.5 本章小結(jié)
第3章 熱機的熱力學過程分析
    3.1 回熱型雙活塞熱機的熱力學模型
        3.1.1 回熱型雙活塞熱機的工作原理
        3.1.2 回熱型雙活塞熱機的數(shù)學模型
        3.1.3 回熱型雙活塞熱機循環(huán)工作條件的設定
    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)對熱機循環(huán)性能的影響
        3.2.3 工質(zhì)選擇的綜合評價
    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 熱機實驗結(jié)果與分析
    4.1 回熱型雙活塞熱機的操作流程
    4.2 回熱型雙活塞熱機的性能實驗
        4.2.1 熱機的效率計算
        4.2.2 熱機系統(tǒng)初步測試
        4.2.3 壓力平衡閥的開啟時間測定
        4.2.4 壓力平衡閥回熱效果實驗
        4.2.5 熱機在不同加熱溫度下運行實驗
        4.2.6 不同泵水高度下熱機運行情況
        4.2.7 夏季和冬季不同季節(jié)下熱機運行情況
        4.2.8 熱機理論效率與實際效率對比
    4.3 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表論文與研究成果清單
致謝



本文編號：3990136