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回热式斯特林发动机输出功率的优化

分析了具有热阻和不完全回热的斯特林发  (本文共4页) 阅读全文>>

兰州理工大学
兰州理工大学

碟式斯特林太阳能热发电系统的模型构建和优化研究

随着世界化石能源的日益枯竭和化石能源造成的环境污染和生态破坏问题的凸显,世界各国日益重视太阳能、生物质能、风能等可再生能源的开发利用。太阳能热发电技术是规模化开发利用太阳能的一种方式,具有广阔的发展前景。与槽式、塔式太阳能热发电系统相比,碟式太阳能发电系统具有结构简单、布局灵活、发电效率高、系统优化潜力和成本降低潜力大、初始投资少、应用前景广等一系列优点,因而成为了国内外研究的焦点。碟式斯特林太阳能热发电是碟式太阳能热发电技术的一种。由于碟式斯特林太阳能热发电技术起步较晚,而且系统中斯特林发电机的制造技术要求很高,因此关于碟式斯特林太阳能热发电系统的研究较少。本课题首先提出了一种新型的改良型腔式吸热器,在分析新型腔式吸热器热力性能的基础上,构建了包含新型腔式吸热器的25kW碟式斯特林太阳能热发电系统的热阻网络模型,并分析了25kW碟式斯特林太阳能热发电系统的稳态和动态热力性能。本课题的主要研究成果如下:1.腔式吸热器的热损失在碟...  (本文共64页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津商业大学
天津商业大学

汽车尾气余热驱动斯特林发动机的可行性研究

全球能源短缺问题随着汽车工业的发展而日趋严重,如何利用汽车尾气余热能量也愈发引起研究人员的兴趣。斯特林发动机作为节能装置,具有燃料广泛、转换效率高、噪音低等优点。国内外许多学者对其在汽车尾气能量的回收上展开了研究。而应用斯特林发动机来回收汽车尾气能量,在解决能源短缺,提高能量利用率等方面具有不可言喻的重要意义。本文主要研究针对汽车尾气能量,设计斯特林发动机的换热系统,通过性能实验测试、理论模型分析及数值模拟,找出斯特林发动机效率影响的主要因素,为优化斯特林发动机提供理论依据。本文针对汽车尾气能量,设计一台能够利用汽车尾气余热驱动的斯特林发动机换热系统,并在此基础上,对小型斯特林发动机进行性能实验测试。实验研究内容主要包括在恒扭矩和变扭矩时,对应的充气压力为5bar、10bar、12bar及14bar共8组实验工况下,分别测量加热温度,充气压力对输出功率的影响,斯特林发动机的动力输出特性及能量的分析。仿真计算及数值模拟主要研究内容...  (本文共86页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

斯特林循环的多阶分析方法与优化模型

太阳能是一种资源丰富、应用广泛的可再生能源。太阳能热发电是太阳能的主要利用方式之一,其技术类型可分为塔式、槽式、碟式和线性菲涅尔式四种。其种,碟式太阳能热发电系统具有聚光比高、峰值效率高、耗水量少、可用于分+布式发电等优点。碟式太阳能热发电系统热功转换的关键部件是斯特林发动机。斯特林发动机是一种外部加热的回热循环活塞式发动机,具有效率高、污染小、稳定性好、热源适应性广等特点。斯特林循环分析方法主要有一阶、二阶、三阶和四阶分析法。其中,二阶分析法较为成熟,准确度较高,但无法提供循环内部特性。三阶分析法可对循环进行较为全面的分析,但准确度尚未得到验证。本文在440~1396r/min转速范围和1.523~2.848MPa压强范围下,对一台100W β型斯特林发动机进行了实验测试,并用改进Simple模型(ISAM)和Sage模型,建立了该斯特林机的二阶分析模型和三阶分析模型。模型与实验的对比结果表明,ISAM模拟的循环输出功率误差在...  (本文共87页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学技术大学
中国科学技术大学

1kW斯特林发动机的实验研究及热力学分析

斯特林发动机不仅理论热效率高,等于卡诺效率,而且作为外燃机其排放特性非常好,所以近三十年来一直是研究的热点。通过实验可以对斯特林发动机进行优化,并指导理论设计,提高理论模型的精度,因而开展斯特林发动机的实验研究非常重要;斯特林发动机工作过程中的各种热损失是影响斯特林发动机性能的主要因素,但这些热损失通常很难用仪器进行测定,一般需要借助理论分析工具进行估算,因而开展斯特林发动机热力学理论研究,不仅有重要的学术价值,也有重要的工程应用意义。本文主要开展了1kWα型斯特林发动机的改造、实验研究、循环分析和可用能分析等方面的工作。通过合作研究,在乌兹别克斯坦科学院物理技术研究所斯特林发动机实验室对乌方研制的1kW太阳能斯特林发动机进行了改造,即用以液化气为燃料的气体燃烧室取代太阳能接受器。成功研制出多孔金属板燃烧器,并将多孔金属网成功应用于斯特林发动机外部燃烧室。先后在乌兹别克斯坦科学院物理技术研究所斯特林发动机实验室和中国科学技术大学...  (本文共102页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京工业大学
北京工业大学

斯特林发动机及碟式太阳能热发电系统的模拟和优化

在环境污染和能源形势日趋严峻的背景下,开发太阳能等可再生能源成为人类迫切的需要。碟式太阳能热发电技术是太阳能热利用中最有潜力的技术,具有广阔的发展前景。本文以四缸双作用斯特林发动机为研究重点,首先阐述了模拟斯特林发动机的施密特分析法,进而分析了四缸双作用斯特林发动机工作过程中存在的各种流动阻力损失和热量损失,建立了适用于模拟四缸双作用斯特林发动机性能的模型。通过与实验数据的对比,模型计算的结果与实验结果较为吻合,模型可以用来估计发动机的工作情况。论文以建立的模型为目标函数、以具体实际情况为约束条件建立了发动机参数最优化模型,应用拟牛顿法和惩罚函数法实现了对最优化模型的求解。在此基础上,本文设计了输出功率从5kW到25kW的四缸双作用斯特林发动机,并对发动机的结构参数进行了优化。着重对25kW斯特林发动机从工况、工质和换热器参数等方面进行了性能分析。分析结果表明:在工况影响方面,提高发动机加热器壁面温度和发动机平均循环压力可以提高...  (本文共83页) 本文目录 | 阅读全文>>