热气机

摘要： 为了研究不同齿轮接触力计算方法对热气机振动响应计算的影响,用多体动力学软件建立其传动系统的刚柔混合多体动力学模型,并通过模态分析验证缩减模型的正确性。分别使用Weber-Banaschek法以及有限元缩减模型的柔性齿轮有限元法进行齿轮时变啮合刚度计算,将不同齿轮时变啮合刚度的热气机整机机脚振动计算值与实测值进行对比,结果表明:采用Weber-Banaschek法计算得到的齿轮啮合刚度误差较大(13.5%);采用有限元缩减模型的柔性齿轮有限元法计算得到的齿轮啮合刚度误差较小(2.1%),其与理论值更接近。

摘要： 斯特林发动机作为一类高效、环保的热气机,在当前的能源环境局势下,为经济发展及工农业建设起到重要推动作用.介绍了斯特林发动机的历史发展、技术特点,重点对其实际应用进行了阐述,并进行了展望.

摘要： 为了实现对热气机加热端管壁温度和燃烧室压力的监控,以PIC18F6722单片机作为控制逻辑算法核心设计了热气机监控系统,文中介绍了监控系统的整体设计、控制策略、硬件和软件设计等设计方法,还采用PC机作为上位机,使用组态王软件设计了人机对话窗口;监控系统在热气机发电机组实际使用中,采用PID控制完成了热气机加热端温度控制,其控制精度为±5°C;通过穿越逻辑控制与二进制相结合的方法成功实现热气机燃烧室压力控制,将其压力控制稳定在2.8±0.025 MPa内,同时还将排气阀使用时间提高了6倍;该监控系统也可为热气机性能仿真、优化设计和热气机性能优劣判定提供了相关数据.

摘要： 介绍了斯特林发动机的优势及劣势,及其应用于潜艇AIP装置的技术发展,并针对其未来发展趋势进行了展望.斯特林发动机尽管其目前仍有着功率较低、密封性较差等问题仍有待于解决,但以其高效、燃料适应性好、静音性出色、配套设施要求低、耐久性好等显著优势,仍可谓是一类充满前景的潜艇AIP装置.随着相关技术的不断完善,其有发展成单一潜艇动力装置的潜力.

摘要： 为降低船用热气机的冷却功耗,本文提出舷外热管式冷却器的设计方案.基于重力无芯热管的热阻分析和热气机的输出功率分析,对针对P40发动机设计的热管式冷却器进行数值模拟,分析输出功率,验证设计可行性.研究结果表明:热管会增大发动机死体积比降低功率;发动机转速较低时,热管式冷却器性能较好;热管长度对发动机功率有影响.热气机的热管式冷却器的设计行之有效,且更适合中低转速的热气机.

摘要： 主要介绍了基于高精度模型的某型热气机振动响应计算分析研究.对比分析了热气机曲轴箱不同网格尺寸、不同连接方式对模态频率计算的影响,通过模态试验确定了其网格尺寸和连接方式.建立了该型热气机的有限元模型,将多体动力学计算的激励力施加至有限元模型,计算得到关键节点的振动加速度值,并基于时域和频域对比了关键节点振动响应的计算值与实测值,验证了计算结果的准确性,为进一步优化热气机的结构提供了依据.

摘要： 介绍斯特林发动机及其工作过程,并与传统车用内燃机的特点进行对比研究,重点阐述其技术优势,并分析了限制其当前推广应用及商用化的主要问题.尽管斯特林发动机由于密封性及成本等问题目前尚未在汽车领域得以大规模应用,但仍是一类充满潜力的动力装置.

摘要： 由于热气机具有很多内燃机不具备的优点,近年来受到了越来越多的关注.为了研究热气机的性能,以斯特林循环为基础,设计并制作一款小型简易循环热空气发动机.首先通过查阅文献资料,利用SolidWorks软件完成热气机的设计、零件的装配和动态仿真;然后选择合适材料完成热气机的制作,并开展实验测试,得到热气机运转的参数;最后针对实验结果,对如何提高热气机的热效率和功率,提出改进措施.

摘要： 本文利用火焰图像探测器和相应的计算机组成的温度场可视化系统，在热气机上进行了燃烧室三维温度场可视化研究。首先图像采集系统在黑体炉上进行了标定，黑体炉标定后测量系统的最大温度测量误差小于5%。现场检测实验结果表明，高负荷下燃烧室最高温度为2316K，平均温度1598K ；低负荷下最高温度为2202K，平均温度1437K ；高低负荷下燃烧检测温度随热气机功率的变化趋势与热电偶所测燃烧室壁面温度、烟气温度的变化趋势一致。

摘要： 热气机作为原动机的微型热电联供是未来家庭能源供应的一个主要方向,这对热气机机身的小型化和紧凑化提出了更高的要求.针对一种家用热气机小型化机身的工质流道进行了优化设计.利用结构分析软件从理论上证明了该工质流道的合理性；同时针对流场的均匀性进行了数值优化设计,最终得出了更为合理的机身工质流道结构.

摘要： 采用计算流体力学软件CFX对小功率热气机的管式加热器和肋片式加热器进行了换热计算及温度场和外部烟气流场的模拟,并将两种加热器的计算结果进行了对比分析.分析结果表明:管式加热器的温度场分布较均匀,无明显的高温区；同等边界条件下,与肋片式加热器相比,管式加热器热流密度较大,换热效率较高,更有利于提高发动机的升功率.

摘要： 使用Schmidt分析方法对匹配微型热电联供系统的4R50GZ型热气机进行了性能分析,得出该热气机工作容积、工作腔压力等与曲轴转角的关系,以及单缸的输出功率.通过冷腔动态压力测试,确认实测压比值与理论计算值基本符合.通过力学分析表述了一个循环周期内单一活塞在不同曲轴转角内的受力及输出功.通过对4R50GZ型热气机性能分析为该热气机优化设计提出了方向.

摘要： 提出两种基于热气机的热电冷三联供方案,并针对典型建筑物从节能效益和经济效益的角度对两种方案和传统热电冷分供方案进行比较分析,验证三联供系统的节能性和经济性。指出提高设备运行效率并尽可能充分利用余热是提高整个系统节能和经济效益的有效途径。

摘要： 针对热气机连续燃烧的特点，采用稀薄燃烧和燃气再循环技术，开发了一套新型旋流扩散燃烧系统和燃烧控制逻辑，建立了利用热气机回收填埋气发电的试验系统，在垃圾填埋场进行了现场系统性能试验。结果表明：改装了燃烧垃圾填埋气燃烧器的热气机系统启动容易，对甲烷浓度适应范围广，燃烧更加完善，燃烧室内温度分布均匀，污染排放低。

摘要： 介绍了50 kW级适用垃圾填埋气发电的热气机发电机组的研制情况，并通过在垃圾填埋场的现场试验，初步验证了该机组的性能和可靠性。

摘要： 回热器的流动阻力对回热器的效率有重要影响,在以往的使用过程中经常出现回热器内部丝网烧结件与外套筒分离的现象,使回热器流动阻力有所下降,也会影响其换热效果.本文采用模拟与试验的方法分析了回热器分离间隙对流动阻力的影响情况,结果证明仿真的方法能准确地模拟回热器的流动阻力情况,为分析流动阻力对热气机性能的影响打下基础.

摘要： 根据中国船舶工业对船舶配套业的需求，跟踪国外先进技术，重点形成研制新一代高性能船舶发动机的技术能力——热气机技术。由于热气机是一种外部燃烧、闭式循环的往复活塞式热力发动机，因此热气机具有振动噪声小、有害排放低、结构简单、燃料的适应性广泛等特点。自主创新是研发工作的灵魂，在热气机的研究发展道路上，自主创新自始至终贯穿着整个研发过程。热气机团队在工程样机研制过程中，连续突破了发动机的总体设计、无油润滑动密封、高压燃烧、“人造空气”、自动控制等关键技术，填补了中国多项技术空白。在热气机走出试验室的过程中，热气机团队又碰到了安全性、可靠性和工程化等一系列难题。在金东寒院士的带领下，研发团队先后攻克了发动机关键构件高温合金超细晶化、微动磨损、腐蚀疲劳等可靠性技术难题，使发动机的可靠性达到了国际先进水平;解决了某关键部件多孔介质高温烧结、孔隙率均匀控制和高温密封等难题，发动机性能与国外先进水平相当;发明了超耐腐蚀气缸套，成功解决了发动机常发生的穴蚀、腐蚀开裂、寿命短、摩擦耗功大等问题;攻克了发动机特殊焊接、特殊材料加工等工艺难题，解决了影响发动机批量生产的瓶颈问题。

摘要： 结合具体的燃烧室和机器结构,设计了一套可视化检测系统,利用内窥镜和CCD相机获取燃烧室内的火焰图像,并基于可见光热辐射原理反演计算出了燃烧室内的准三维温度场分布.经验证,计算所得温度值与实际值的相对误差小于5％,具有较大的实际应用价值.

摘要： 本发明公开了一种无连杆热气机传动机构、无连杆热气机传动系统，无连杆热气机传动机构包括：活塞组件和偏心轮滑块；偏心轮滑块包括相对设置的第一月形滑块和第二月形滑块，第一月形滑块和第二月形滑块的内侧壁构成用于套设曲轴的轴颈孔；第一月形滑块和第二月形滑块的外侧壁构成偏心轮滑块的外侧壁；轴颈孔和偏心轮滑块的圆心距等于曲轴的曲拐偏心距；活塞组件与偏心轮滑块连接，使得偏心轮滑块的转动方向与曲轴的转向相反、转速相同。在热气机排量一定的情况下，本发明的曲柄回转半径缩小为曲柄连杆结构的一半，其旋转惯性力较小，减小活塞的侧推力、曲轴应力和轴承负荷，减小能量损耗，延长热气机零部件使用寿命，提高热气机效率和可靠性。

摘要： 本发明公开了一种热气机用曲轴箱及热气机。该热气机用曲轴箱包括曲轴箱本体，于曲轴箱的上侧安装面上开设有缸套孔，以四个缸套孔为一个缸套单元，缸套单元设置有多个；于曲轴箱本体内部设置有曲轴，于曲轴箱本体上开设有用于安装曲轴的曲轴孔；在同一个缸套单元中，四个缸套孔两两为一组分设于中轴面的两侧，且四个缸套孔在安装面上作为顶点构成四边形；所有缸套孔与中轴面成V型结构，且所有缸套孔的轴线均指向曲轴孔的旋转轴线；在同一个缸套单元中，缸套孔轴与曲轴箱中轴面夹角两两不同。本发明提供的热气机用曲轴箱采用新型V型结构设计，实现多缸热气机的传动，这样可以提高热气机工作的稳定性以及可靠性。

摘要： 本发明公开了一种液体活塞热气机及具有该液体活塞热气机的锅炉，该液体活塞热气机包括第一气缸、第二气缸、加热器、回热器和冷却器，所述第一气缸和第二气缸内具有为底部连通的液体活塞；所述加热器、回热器和冷却器依次相连，所述第一气缸与所述加热器相连，所述第二气缸与所述冷却器相连；该液体活塞热气机还包括：动力输出管，所述动力输出管的第一端具有动力输出口，伸入所述第一气缸中或连接于第一气缸的底部，以通过所述动力输出管的第二端向外输出一往复的动力。本发明的液体活塞热气机及使用液体活塞热气机的锅炉，成本低、噪音小、节能环保。

摘要： 本发明公开了水平对置式U型低振动热气机传动机构及热气机，所述水平对置式U型低振动热气机传动机构包括，输出轴、第一曲轴、第二曲轴、齿轮组件、活塞杆连杆组件，所述第一曲轴和所述第二曲轴通过所述齿轮组件驱动所述输出轴；所述活塞杆连杆组件连接于所述第一曲轴和所述第二曲轴的曲拐。水平对置式U型低振动热气机传动机构能够解决传统热气机传动机构主轴承力大，振动噪声大的问题，同时还可以减少主轴承数量，降低整机重心，满足大功率、多缸热气机使用。

摘要： 本发明公开了一种无连杆热气机传动机构、无连杆热气机传动系统，无连杆热气机传动机构包括：活塞组件和偏心轮滑块；偏心轮滑块包括相对设置的第一月形滑块和第二月形滑块，第一月形滑块和第二月形滑块的内侧壁构成用于套设曲轴的轴颈孔；第一月形滑块和第二月形滑块的外侧壁构成偏心轮滑块的外侧壁；轴颈孔和偏心轮滑块的圆心距等于曲轴的曲拐偏心距；活塞组件与偏心轮滑块连接，使得偏心轮滑块的转动方向与曲轴的转向相反、转速相同。在热气机排量一定的情况下，本发明的曲柄回转半径缩小为曲柄连杆结构的一半，其旋转惯性力较小，减小活塞的侧推力、曲轴应力和轴承负荷，减小能量损耗，延长热气机零部件使用寿命，提高热气机效率和可靠性。

摘要： 本发明公开了一种热气机用曲轴箱及热气机。该热气机用曲轴箱包括曲轴箱本体，于曲轴箱的上侧安装面上开设有缸套孔，以四个缸套孔为一个缸套单元，缸套单元设置有多个；于曲轴箱本体内部设置有曲轴，于曲轴箱本体上开设有用于安装曲轴的曲轴孔；在同一个缸套单元中，四个缸套孔两两为一组分设于中轴面的两侧，且四个缸套孔在安装面上作为顶点构成四边形；所有缸套孔与中轴面成V型结构，且所有缸套孔的轴线均指向曲轴孔的旋转轴线；在同一个缸套单元中，缸套孔轴与曲轴箱中轴面夹角两两不同。本发明提供的热气机用曲轴箱采用新型V型结构设计，实现多缸热气机的传动，这样可以提高热气机工作的稳定性以及可靠性。

摘要： 本发明公开了一种热气缸非共轭热气机，包括气缸活塞机构、工质通道、回热器和冷却器，所述气缸活塞机构的气缸通过所述工质通道与所述冷却器连通，所述回热器设在所述气缸活塞机构的气缸与所述冷却器之间的所述工质通道内，在所述气缸活塞机构的气缸内和/或在所述气缸活塞机构的气缸和所述回热器之间的所述工质通道内设内燃燃烧室；在所述工质通道上和/或在所述冷却器上和/或在所述气缸活塞机构的气缸上设工质导出口。本发明采用单缸结构，能实现现有技术中热气机的做功过程，本发明结构简单，生产成本低。

摘要： 本发明公开了一种常压空气热气机用工质自动补气机构，在连接热气机冷腔和热腔之间，即配气活塞和动力活塞之间的工质连接通道上设置一个单向阀，单向阀的入口通向大气，单向阀的出口与上述的工质连接通道连通；其具有结构紧凑、补气效率高、可靠性好的特点，可以实现常压空气热气机自动补充空气工质的需要。

摘要： 本发明公开了一种热气机试验控制装置及方法，其装置包括供油泵，供油泵的输入端与供油端连接；供油电磁阀，供油电磁阀的输入端与供油泵的输出端连接，供油电磁阀包括第一输出端和第二输出端，第一输出端与热气机的燃油输入端连接，第二输出端与供油泵的输入端连接；第一状态时，第一输出端关闭，第二输出端开启，燃油在供油泵和供油电磁阀之间形成供油回路；第二状态时，供油回路中燃油流量达到预设的点火设定值，第一输出端开启，第二输出端关闭，热气机进行点火。本发明提供的热气机试验控制装置可以提高热气机试验的测试效果，为热气机台架测试的安全性和准确性提供保障。

摘要： 本实用新型公开了一种液体活塞热气机及具有该液体活塞热气机的锅炉，该液体活塞热气机包括第一气缸、第二气缸、加热器、回热器和冷却器，所述第一气缸和第二气缸内具有为底部连通的液体活塞；所述加热器、回热器和冷却器依次相连，所述第一气缸与所述加热器相连，所述第二气缸与所述冷却器相连；该液体活塞热气机还包括：动力输出管，所述动力输出管的第一端具有动力输出口，伸入所述第一气缸中或连接于第一气缸的底部，以通过所述动力输出管的第二端向外输出一往复的动力。本实用新型的液体活塞热气机及使用液体活塞热气机的锅炉，成本低、噪音小、节能环保。