碟式太阳能斯特林发动机运行特性模拟分析及实验研究

摘要

伴随着全球性的能源危机和环境危机，碟式太阳能斯特林发动机由于清洁无污染以及光电转化效率高等显著优点，在分布式能源系统领域展现出了良好的应用前景。
　　模拟分析方法可以从理论上对碟式太阳能斯特林发动机在额定工况下的性能以及变工况下的影响因素和敏感性进行研究，实验研究方法则可更加客观真实地研究其整机性能。因此，本文采用了模拟分析和实验研究相结合的方法对碟式太阳能斯特林发动机进行性能研究。
　　本文以某型碟式太阳能斯特林发动机为研究对象，首先通过对其实际工作过程进行简化和分析，在单作用斯特林发动机和理想等温分析模型的基础上，考虑各种流动阻力损失和热量损失之后，建立该四缸双作用碟式太阳能斯特林发动机的实用等温分析模型，并结合所建立的模型运用Matlab编写仿真计算程序。然后对该碟式太阳能斯特林发动机的运行特性进行模拟分析，研究其在额定工况下的工作过程和性能指标，并对变工况下的影响因素和敏感性进行了分析，模拟分析结果表明额定工况下的加热器吸热量为65.9kW，系统电功率为25.80kW，系统有效效率为0.2976。最后对碟式太阳能斯特林发动机进行了整机性能实验研究，实验结果表明斯特林发动机性能良好，其充气压力随着太阳辐射强度增加而增加，系统电功率与太阳辐射强度呈现正比例关系。系统电功率的模拟值与实验值的相对误差保持在约8％范围内，说明本文所建立的碟式太阳能斯特林发动机的实用等温分析模型是合理可靠的。

目录

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致谢

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 碟式太阳能斯特林发动机概述

1.3 国内外研究现状

1.4 本文主要研究内容

1.5 本章小结

第2章 碟式太阳能斯特林发动机性能分析方法及模型建立

2.1 碟式太阳能斯特林发动机性能分析方法

2.2 碟式太阳能斯特林发动机理想模型

2.3 碟式太阳能斯特林发动机实际损失

2.4 实际有效功率和有效效率

2.5 本章小结

第3章 碟式太阳能斯特林发动机运行特性模拟分析

3.1 碟式太阳能斯特林发动机基本参数

3.2 额定工况下碟式太阳能斯特林发动机性能分析

3.3 变工况下碟式太阳能斯特林发动机性能影响因素分析

3.4 影响因素敏感性分析

3.5 本章小结

第4章 碟式太阳能斯特林发动机性能实验研究

4.1 实验平台、原理及方案

4.2 实验测量系统

4.3 实验结果及分析

4.4 本章小结

第5章 总结及展望

5.1 全文总结

5.2 工作展望

参考文献