α型太阳能斯特林发动机模型设计

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1、◇科技论坛◇科技因向导2014年03期型太阳能斯特林发动机模型设计阳涛张应曾杰f重庆大学中国重庆400044)【摘要】随着能源和环境问题的日益严峻，太阳能等可再生能源越来越受到人们的关注。斯特林发动机作为外燃机具有的燃料多样化、效率高、噪音和污染小等特点。斯特林发动机的广泛应用，必将使我国的能源利用效率得到大幅度提高。本文通过研究斯特林发动机的性能特性．讲述了基于型斯特林发动机的原理与主要分析方法．阐述了斯特林发动机的特点及主要应用并应用施密特模型对设计的斯特林发动机模型效率进行了计算【关键词】型斯特林发动机：施密特模型【Abstract]Wi

2、thenergyandenvironmentalproblemsincreaseseriouslyinrecentyears，renewableenergySuchassolarenergyreceivedmoreandmoreattentionfromthepublic．Stirlingengineasexternalcombustionenginehasmanyadvantages，suchasfueldiversification，higheficiency，lownoiseandpollution，andSOon．Thewidelyap

3、plicationoftheStirlingengine，willmakeourcountryenergyuseeficiencyimprovegreatly．Inthispaper，throughstudyingthecharacteristicsoftheperformanceoftheStirlingengine，tellstheprincipleandthemainanalysismethodbasedonthe—Stirlingengine，andexpoundsthecharacteristicsandmainapplication

4、ofStirlingengine．Also，calculatetheefficiencyofthemodelbySchmidtmode1．【Keywords】Stirlingengine；Schmidtmodel0．引言2．2斯特林发动机基本参数的选定(史密特理论1随着社会的不断发展．化石燃料的消耗量13益增大．传统燃料的通过参考文献和综合考虑整体机构尺寸大小．初选型斯特林发内燃机将面临严重的能源危机．而积极解决这个问题的有效途径之一动机参数如下：是开发一种可以使用各种燃料．如天然气．沼气．生物质等．或能利用动力气缸内径：16mm其它清洁能源如

5、太阳能等的动力装置．斯特林发动机则是目前可行的动力活塞行程：20ram最佳途径之一斯特林发动机(stngenne)是一种封闭式外燃机，换气气缸内径：20mm具有燃料来源广，热效率高，排气污染少．噪音低，运转特性好．结构简换热器通道处为圆柱孔．直径为6mm．厚度为10nml单．维修方便等优点研究斯特林发动机对于促进社会能源的综合利飞轮直径为：64mm用、改善当前主要使用石油的状况并减少环境污染．创造资源节约型膨胀腔气体温度：TE=400℃社会，从而促进经济的可持续发展和社会进步．具有重要意义压缩腔气体温度：T=50~C斯特林引擎是利用气缸内被密封

6、的工作流体(氦．氢等)从外部加相位角：d=90。热和冷却使其产生压力变化输出得到动能输出的外燃机．它理想的热工作气体平均压力：129kPa力循环称作斯特林循环(SZ称概括性卡诺循环)因此同温度下其理论我们这里采用史密特理论来对斯特林发动机模型的参数进行设效率最高．更吸引人的是它有两个明显优于内燃机的特点计与计算。史密特理论表明，高温低温等各自空间的气体温度与时间一是能利用各种能源．无论是常用的液体燃料．还是气体燃料或无关，用假定活塞位移为正弦波形的计算方法．即膨胀空间、压缩空间固体燃料，甚至太阳能、化学反应能．只要是能产生一定温度的热量，等各自

7、空间在一个循环中保持同一温度斯特林发动机就可以工作23d型斯特林发动机的计算式二是振动噪音低、排放污染小．具有良好的环境特性斯特林发动Ot型斯特林发动机的计算如下．图2．1所示为“型斯特林引擎的机是⋯种利用燃料的热能来工作的动力机．因为燃料在缸外燃烧所以计算模型：也叫外燃机1．斯特林发动机的工作原理斯特林发动机的闭式循环系统由膨胀腔、加热器、回热器、冷却器和压缩腔组成．并依上列次序串接在一起组成循环回路．其内封人有很高热传递能力的氢气、氦气或空气等气体作为工质．依靠活塞的运动使循环系统的有关容积发生周期性的变化．工质得以在循环系统中做周期性的往

8、复流动。工质在较低温度下被压缩．然后在较高温度下发生膨胀做功．理想的斯特林循环由两个等温和等容过程组成．其循环效率为卡诺效率，循环输出功在相同的压力范