斯特林发动机类型

三种基本类型

斯特林发动机主要由压缩腔、加热器、回热器、冷却器和膨胀腔组成,根据工作空间和回热器的配置方式上,可以分为,和三种基本类型,如图1所示[5]。

型斯特林发动机的结构最简单,加热器、回热器、冷却器两侧配备了热活塞和冷活塞,热活塞负责工质的膨胀,冷活塞负责工质的压缩,当工质全部进入其中一个汽缸时,一个活塞固定,另一个活塞压缩或膨胀工质。

型斯特林发动机在同一个汽缸中配备了配气活塞和动力活塞,配气活塞负责驱动工质在加热器、回热器和冷却器之间流通;动力活塞负责工质的压缩和膨胀,当工质在冷区时压缩工质,当工质在热区时让工质膨胀。

型斯特林发动机的动力活塞和配气活塞分别处于配气汽缸和动力汽缸内,配气活塞同样负责驱动工质流通,动力活塞单独完成工质的压缩和膨胀

工作。理论上, 型双作用的斯特林发动机具有最高的机械效率,并且有很好的自增压效果

[5-6]

。

(a)型斯特林发动机

(b)型斯特林发动机

(c)型斯特林发动机

图1斯特林发动机三种基本类型的结构图

3分析方法

在斯特林发动机中,工质被密封在一个闭合回路中,在活塞的作用下经历等温压缩、等容吸热、等温膨胀和等容冷却四个过程完成一个循环,这就是斯特林循环,理想斯特林循环的P V图和T S见图2和图3。

马提尼根据对问题分析的深度将文献中的斯特林发动机性能分析方法分为零级到四级5个级别[7-8]。

零级分析法不对斯特林循环进行分析,仅根据斯特林发动机的实验结果,归纳总结斯特林发动机性能的经验关系式,只能用于定性分析,不适合做