斯特林机的优化设计及仿真研究

论文摘要

随着分布式能量系统的发展,对斯特林机的分析与研究变得日益重要。本文结合斯特林机的实际情况,建立考虑热漏、回热损失等不可逆因素的循环平均传热模型,并用功率优化法和生态学优化法进行系统优化,得到不同优化目标下的最佳工质温比与最佳换热面积比。同时对斯特林机进行仿真研究,采用C++Bulider编写算法程序并对斯特林机进行仿真试验,得到稳定工况、变功率及不同工质下的运行特性和循环过程中的能量分配特性,所得结论可为斯特林机的设计与运行提供一定指导。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 主要符号表
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 分布式能量系统
• 1.2.1 分布式能量系统概述
• 1.2.2 分布式能量系统的特点
• 1.2.3 分布式能量系统技术形式
• 1.3 斯特林机
• 1.3.1 斯特林机工作原理
• 1.3.2 斯特林机的特点
• 1.4 国内外研究现状
• 1.5 本论文主要工作
• 第二章 斯特林机的系统优化
• 2.1 斯特林机系统优化
• 2.2 斯特林机模型的建立
• 2.3 参数优化
• 2.3.1 工质温比的优化
• 2.3.2 换热面积比的优化
• 2.4 结果分析
• 2.4.1 不可逆因素的影响分析
• 2.4.2 工质温比优化结果
• 2.4.3 面积优化结果
• 2.5 本章小结
• 第三章 斯特林机的仿真模型研究
• 3.1 引言
• 3.1.1 斯特林机的分析方法
• 3.1.2 分析方法的确定
• 3.2 仿真模型算法的建立
• 3.2.1 工质循环系统
• 3.2.2 外燃换热模型
• 3.2.3 冷却系统模型
• 3.2.4 回热器模型
• 3.2.5 气缸模型
• 3.3 本章小结
• 第四章 斯特林机运行特性研究
• 4.1 引言
• 4.2 额定功率运行特性
• 4.2.1 容积、压力变化
• 4.2.2 工质质量分布
• 4.2.3 循环功率
• 4.2.4 能流分布及效率
• 4.3 变功率运行特性
• 4.3.1 压力调节
• 4.3.2 死容积调节
• 4.3.3 活塞行程控制
• 4.4 工质对系统特性的影响
• 4.5 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况