斯特林回热器交变流压差实验研究

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1、分类号学号M201071013学校代码10487密级硕士学位论文斯特林回热器交变流压差实验研究学位申请人：潘奇学科专业：制冷及低温工程指导教师：胡兴华讲师答辩日期：2014.1.5万方数据AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringExperimentalResearchonthePressureDropCharacteristicsofStirlingRegeneratorunderOscill

2、atingFlowCandidate:PanQiMajor:RefrigerationandCryogenicsSupervisor:HuXinghuaHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJanuary,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方

3、式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据华中科技大学硕士学

4、位论文摘要自由活塞斯特林发动机具有结构紧凑、效率高、能源利用广、污染小等优点，在解决能源紧缺和环境污染等问题上具有巨大的潜力，引起了广泛的关注和兴趣。回热器和直线电机是自由活塞斯特林发动机中重要部件，其性能及参数之间的匹配程度直接影响着斯特林的效率，因此有必要对其进行研究。本文主要对回热器在交变流下的端部压差进行实验测试以及基于CFD模拟辨识回热器端部速度。具体工作包括：1、对交变流驱动源（横向磁通动磁直线电机）进行电磁分析，运用电磁场模拟软件研究电机推力及侧向力。得出推力随行程变化的关系；显示推力波动主要是由定位力造成的，端部效

5、应的影响较弱。2、基于自行设计的直线电机搭建了交变流回热器实验台。测试在不同工作频率、充气压力、活塞相位角的情况下斯特林回热器的动态压差。实验显示回热器两端压力存在相移且受端部运动相位影响，表明交变流回热器显著区别于单向流，全局参数耦合影响部件性能。3、研究了实现回热器软测量的端部速度辨识方法，该方法通过对测试台进行整机建模（采用UDF以及动网格技术实现交变流边界条件，回热器采用多孔介质模型），以测试数据为仿真条件，通过多孔介质参数调整实现仿真参数与测试数据的匹配，该条件下的测试区速度即为软测量结果。作为回热器参数化研究的补充，运

6、用REGEN软件对回热器工况进行了寻优。计算结果指示出的端部速度(质量流)-压力相角可为整机模拟提供优化区域。关键词：斯特林直线电机回热器CFDIV万方数据华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTFreepistonStirlingengine（FPSE）hashugepotentialforsolvingproblemofenergyshortageandenvironmentalpollutionbecauseofitsadvantagesofwidefuelsource,highthermalefficiency,lowpo

7、llutionandlownoiseetc.,SohasreceivedwidelyattentionandinterestinAcademia.RegeneratorandlinearmotorarebothcriticalcomponentsofFPSE,whichplaythemajorroleofimprovingtheefficiencyandperformanceoftheFSPE.Thereforeitisnecessarytostudythecharacteristicsoftheregeneratorandlin

8、earmotor.Thisthesismainlyinvestigatedtheflowresistancecharacteristicofstirlingengineregeneratorunderoscillatingflowcondition