逆斯特林循环在纯电动汽车空调系统的应用进展

摘要

为了探析逆斯特林技术在解决纯电动汽车节能和环保等方面的优势,文中在纯电动汽车热电阻制热、半导体热电效应制热、蒸汽压缩循环热泵等空调技术研究的基础上,对比了八种纯电动汽车空调技术的性能和特点,根据斯特林机的模型分类,分析了解析模型和数值模型的区别,发现了一阶~四阶模型的精度差异。在斯特林机的初始设计阶段可利用一阶模型进行初步求解,利用三阶模型对设计参数和结构进行优化。采用四阶模型的计算流体动力学方法和相关实验进行研究对比,得到内部压力场、温度场及各种损失的变化规律。考虑可压缩流体力学、热力学、动力学、传热学和电磁学等耦合机理,提出了基于N-S(Navier-Stokes)方程和能量守恒方程的数学模型是预测斯特林机性能和表征操作特征的关键。