1kW_型斯特林发动机的改造及性能测试
一种斯特林发动机的设计
新技术新工艺2019年第9期一种斯持林发动机的设计*谭德宁1,张燕红2,魏红梅1,张怀刚2(1.山东华宇工学院机械工程学院，山东德州253034$.山东华宇工学院工程训练中心，山东德州253034)摘要：针对汽车日益增多和汽车污染日益严重的问题，对发动机进行结构创新，用乙醇取代汽油燃料。
通过对斯特林发动机的设计，使之长期连续运转，主动气缸的缸体内径与活塞外径有0.6mm的间隙，保证冷空气能通过缝隙流过，被动气缸的缸体内径与活塞外径为！16H7/g6的间隙配合，不允许漏气；增加进气门和排气口，使主动气缸和被动气缸的冷腔不是热气体而是室温气体，始终有温度差。
通过对斯特林发动机的设计、制造和装配，试验运行正常，能够实现长期运转，降低了大气污染，符合国家发展需求。
关键词：乙醇；主、被动气缸；气门中图分类号:TK1文献标志码:ADesign for a Stirling EngineTAN Dening1,ZHANG Yanhong2,WEI Hongmei1,ZHANG Huaigang2(1.College of Mechanical and Engineering,Shandong Huayu University of Techonology,Dezhou253034,China；2.Engineering Training Center,Shandong Huayu University of Technology,Dezhou253034,China)Abstract:In view of the increasing number of automobiles and the increasingly serious problems of automobile pollution,structuralinnovationshouldbecarriedoutkeeppacewiththetimes,replacegasolinewithethanol Throughthedesign ofStirlingengine,madeitruncontinuouslyforalongtime,theinnerdiameterofmainaircylinderandtheouterdiameterof thepistonhadaclearanceof06mm,toensurethatcoldaircanflowthroughthegap,theinnerdiameterofthepassiveair cylinder and the outer diameter of the piston were cooperate with!16H7/g6,it did not allow air leakage,increased the inlet valveandexhaustvalve!sothatthemainaircylinderandthepassiveaircylinderofthecoldcavitywasgasatroomtempera-ture!nothotgas!therewasalwaysatemperaturedi f erence Throughtheimprovementofdesign!manufacture!andfabri-cation!testrun wasnormal!itcanrealizelongtimerunning!soastoreduceairpo l ution!itconformedtotheneedsofna-tionaldevelopmentKey words:ethanol,main air cylinder and the passive air cylinder,air valve进入21世纪，汽车污染日益成为全球性问题％随着汽车数量越来越多、使用范围越来越广，它对世界环境的负面效应也越来越大，尤其是危害城市环境，引发呼吸系统疾病％2017年9月，国家发展改革委、国家能源局等15个部门联合印发《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》，明确在全国范围内推广使用车用乙醇汽油,到2020年基本实现全覆盖，乙醇汽油的推行已经是大势所趋⑴％本文设计了一种新型的基于乙醇汽油燃料的斯特林发动机，以乙醇为燃料，可长期连续运转，降低石油使用量，环保经济，符合国家发展需求％1基于乙醇燃料的斯特林发动机原理该斯特林发动机由主动气缸和被动气缸双缸组成传力机构，通过曲柄摇杆机构驱动转轮（见图1）首先，当主动气缸右腔由酒精灯加热时，气体温度升高，左边冷腔的气体通过活塞和缸壁的缝隙流入右50腔，推动活塞左移，从而带动转轮旋转；在活塞左移的同时，主动气缸左腔的气门（单向阀）是封闭的，气体通过管路软管被排到被动气缸的右腔，此时被动气缸上的气门是开通的，从而推动被动气缸的活塞左移带动转轮旋转（此时排气口封闭）其次，当主动气缸活塞右移时，此时被动气缸的气门是封闭的,只能从主动气缸左腔的气门进气（是室温气体）；被动气缸活塞右移时，下部的二位二通阀（排气口）处于开通状态，热空气被排到空气中，当运动到最右端时,二位二通阀自动被切换到断开状态％这样一个循环结束，主动气缸的左腔为室温、右腔为高温气体,始终有温度差，保证了双缸斯特林发动机的长期连续工作，开始下一个循环％图1中没有提及冷却系统的事宜，在实际应用中，冷却系统是必不可少的，它的功用是将产生热量的空气在一个循环结束后进行降温冷却，通过冷凝管进行热交换，温差加大，这样能为下一个运动提供最大的做功创造条件，同时保证转轮长期稳定运转％《新技术新工艺》设计与计算设计计算图1双缸进气和排气原理图在这次设计中，增加了气门（单向阀）和排气口，使被 动气缸和主动气缸的冷腔不是热气体而是室温冷气体，效果虽差但还可行。
100W自由活塞斯特林发动机理论分析和实验测试的开题报告
100W自由活塞斯特林发动机理论分析和实验测试的
开题报告
1. 研究背景
随着能源消耗和环境污染问题的加剧，对高效节能的热机设备的需求越来越大。
自由活塞斯特林发动机作为一种新型热机装置，具有高效节能、低污染等优点，因此引起了人们的广泛关注和研究。
2. 研究目的
本研究旨在对100W自由活塞斯特林发动机进行理论分析和实验测试，探究其工作原理、性能特点和优化方案，为进一步提高自由活塞斯特林发动机的性能提供理论和实验基础。
3. 研究方法
本研究将采用以下研究方法：
（1）理论分析：根据自由活塞斯特林发动机的基本原理和工作过程推导出其性能方程和能量平衡方程，分析其性能特点和优化方案。
（2）实验测试：搭建100W自由活塞斯特林发动机实验平台，进行性能测试和优化实验，测量其热效率、功率输出和排放等指标，并与理论计算结果进行比较和分析。
4. 研究内容
本研究将重点研究以下内容：
（1）自由活塞斯特林发动机的工作原理和性能特点；
（2） 100W自由活塞斯特林发动机的设计参数和构造方案；
（3）自由活塞斯特林发动机的理论分析，包括性能方程和能量平衡方程的推导与分析；
（4）自由活塞斯特林发动机的实验测试与优化研究，包括热效率和功率输出等指标的测试和优化实验；
（5）自由活塞斯特林发动机的性能分析和优化设计。
5. 研究意义
本研究的意义在于：
（1）探究自由活塞斯特林发动机的工作原理和性能特点，为其改进和优化提供理论基础；
（2）对100W自由活塞斯特林发动机进行实验测试和优化研究，为进一步提高其性能提供实验基础；
（3）推广并应用自由活塞斯特林发动机，提高其在工业生产和环保领域的应用价值。
自由活塞斯特林发动机Re-1000的模拟研究
自由活塞斯特林发动机Re-1000的模拟研究陈曦;崔浩【摘要】为了掌握自由活塞斯特林发动机的设计方法,采用Sage软件建立了自由活塞斯特林发动机Re-1000的一维模型.模拟结果和实验结果比较显示,输出功率、热效率的模拟值和实验值呈相同的变化趋势.输出功率模拟值与实验值误差约为15％,热效率模拟值比实验值大4％.证明了Sage软件模拟自由活塞斯特林发动机具有较好的准确性,对优化自由活塞斯特林发动机性能有一定意义.【期刊名称】《真空与低温》【年(卷),期】2018(024)005【总页数】5页(P304-308)【关键词】自由活塞斯特林发动机;Re-1000;数值模拟;SAGE【作者】陈曦;崔浩【作者单位】上海理工大学能源与动力工程学院,上海 200093;上海理工大学能源与动力工程学院,上海 200093【正文语种】中文【中图分类】TK124;TB651+.50 引言1816年，苏格兰牧师Robert Stirling发明了斯特林发动机（又称热气机），是一种外燃、闭式循环、往复活塞式的能量转换装置[1]。
20世纪60年代，俄亥俄大学机械工程学院教授William Beale改进斯特林发动机结构，发明了自由活塞斯特林发动机（FPSE），具有效率高、寿命长、结构简单、噪声低、不易磨损和可自启动等优点[2]。
按Martini的命名规则，斯特林发动机热力学分析方法主要分为五类：零级分析法、一级分析法、二级分析法、三级分析法和四级分析法。
零级分析法，即实验模型，斯特林发动机输出功率的估算公式来源于大量实验数据。
目前为止主要有三种：Malmo公式法、指示功率法和Beale数法[3]。
一级分析法又称为等温分析法，最主要的假设是热腔和冷腔内工质的循环温度恒定，通过理论推导一般可得到解析解，进而可考虑各种热损失和流动损失。
一级分析法首先由Schmidt[4]完成。
Schmidt并没考虑热损失和流动损失，因此，在实际应用时需要对Schmidt分析结果进行修正，修正系数一般为0.45～0.55[5]。
斯特林发动机动态特性的研究
斯特林发动机动态特性的研究
顾根香;金东寒;阎珽
【期刊名称】《内燃机学报》
【年(卷),期】2000(018)003
【摘要】建立了斯特林发动机动态系统的非线性数学模型,模型包括:发动机本体模型、温度控制模型、功率控制模型、负载模型等.结合某型4缸双作用斯特林发动机,开展了发动机的仿真研究和试验研究,研究结果表明,仿真计算的结果与实测值是基本吻合的,从而验证了本文所建立的非线性模型的有效性.运用仿真研究手段研究斯特林发动机的动态变化规律,可为其控制规律和控制参数的优化提供理论指导.【总页数】3页(P305-307)
【作者】顾根香;金东寒;阎珽
【作者单位】上海船用柴油机研究所热气机工程研究中心,上海,200011;上海船用柴油机研究所热气机工程研究中心,上海,200011;上海船用柴油机研究所热气机工程研究中心,上海,200011
【正文语种】中文
【中图分类】TK441.2
【相关文献】
1.热声斯特林发动机热动力学特性的CFD研究第二部分:热声转换特性及热声声流的研究 [J], 余国瑶;罗二仓;戴巍;胡剑英;吴张华
2.利用数据采集系统研究斯特林发动机热效率 [J], 秦哲; 杨广武; 张艳峰; 王亚如
3.斯特林发动机技术特点及应用研究 [J], 伍赛特
4.斯特林发动机密封套的技术研究分析 [J], 张甜
5.空间自由活塞斯特林发动机研究进展 [J], 冶文莲;孙述泽;陈鹏帆;杨山举
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基于创新方法的斯特林发动机改进概要
本科毕业设计（论文）基于创新方法的斯特林发动机改进学院机电工程学院专业机械设计制造及其自动化（机械电子工程方向）年级班别2008级（2）班学号学生姓名指导教师2012年6 月基于创新方法的斯特林发动机改进机电工程学院摘要斯特林发动机由于具有燃料来源广、低噪声、低污染、安全性能高等诸多优点而受到越来越广泛的重视。
但由于斯特林发动机在功率效率及结构的技术和发展还不是特别地成熟，还不能成为完全替代内燃机的新型动力机器，需要对斯特林发动机进行改进设计。
本文在介绍了基于TRIZ理论的机构创新设计方法的基础上，针对现有斯特林发动机工作效率低、功率不高、结构庞大等方面问题，应用TRIZ理论的技术矛盾矩阵法对斯特林发动机进行创新设计，利用TRIZ法40条原理中的嵌套原理提出了β型斯特林发动机结构、分离与分开原理提出γ型斯特林发动机结构和周期性作用原理提出了复动型发动机结构，从结构、原理和工作循环方法上实现了产品不同角度的创新设计。
用TRIZ 理论改进所得出的方案为斯特林发动机的发展方向提供实用价值的参考。
关键词：TRIZ，机构创新设计，斯特林发动机AbstractThe Stirling engine gets more and more extensive attention，because it has a lot of advantage such as the wide fuel source, low noise , low pollution, high thermal efficiency and higher safety. The technology and development of Stirling engine in power efficiency and structure is not particularly mature, which can not completely replace the internal combustion engine and become the new dynamic machine. It need to improve the design of the Stirling engine. This paper introduces the institutional innovative design method on the basis of the TRIZ theory. Since the low efficiency of the existing Stirling engine power structure low thermal efficiency and huge structure, the Author applyed technical contradiction matrix method of TRIZ on the Stirling engine to innovative design. The structure of the β-type Stirling engine, γ-type Stirling engine structure and the complex dynamic engine structure turned out. It bring about the product of innovative design from the structure, principle and duty cycle method. The improved program that obtained by TRIZ theory provide a reference of practical value for the development direction of the Stirling engine.Key words:TRIZ, Institution innovation design, The Stirling engine目录第一章绪论 (1)1.1 斯特林发动机的历史和现状 (2)1.2 机构创新设计国内外的研究现状 (2)1.3 TRIZ理论的发展及其应用状况 (3)1.4 本文的研究内容 (5)第二章TRIZ理论 (6)2.1 TRIZ理论的核心思想 (6)2.2 TRIZ理论的基本原理 (6)2.3 TRIZ理论技术矛盾解决问题的一般过程 (7)第三章斯特林发动机的工作原理及其改进方案 (8)3.1 斯特林发动机结构分析 (8)3.2 工作原理分析 (9)3.3 基于TRIZ的斯特林发动机的创新设计 (11)3.3.1 热效率的改进 (11)3.3.2 功率的改进 (12)3.3.3 结构的改进 (16)总结 (19)参考文献 (20)致谢 (21)第一章绪论本论文主要选择斯特林发动机进行机构创新设计。
斯特林发动机喷雾特性试验研究
物理性质
参数
20℃密度 / kg·m - 3 20℃运动黏度 /mm2·s - 1 40℃运动黏度 /mm2·s - 1 闪点 / ℃
822. 9 9. 029 3. 896
128
低热值 /MJ·kg - 1 含氧质量分数 / % T10馏程 / ℃ T90馏程 / ℃
43. 04 0. 7
281. 3 328. 4
斯特林发动机在燃料喷嘴结构和喷油规律上都 不同于普通柴油机 ,它采用压力涡流喷嘴 ,喷嘴内的 多个螺旋流道在喷孔处汇集 ,形成空心锥状喷
雾 [ 1 ] ,且燃料喷射过程连续 。相对于传统内燃机 , 其最显著的优点首先在于它可以利用各种能源 ,无 论是液态燃料 、气态燃料还是固态燃料 ,甚至是太阳 能 、化学反应能和核能 ;同时它振动小 、噪声低 、排放 污染小 。在石油资源日益紧缺 、人们环保意识越来 越强的条件下 ,斯特林发动机在农业 、电力和军事等 各方面都具有广泛的应用前景 。
本研究主要依据贯穿
距离和喷雾锥角两个宏观
参数衡量喷雾特性 。喷雾
锥角取喷雾 20 mm 贯穿距
离到喷雾最大贯穿距离之
间的喷雾锥体截面的最大
夹角 ,如图 3所示 。
2. 2 系统标定
以低硫柴油为燃料 ,
采用 W 21型斯特林发动机
喷嘴 (孔径 0. 25 mm ,孔数
4) ,定容燃烧室内的表观 图 3 喷雾特性参数
图 1 试验装置简图 Fig. 1 Schematic diagram of the experimental facilities 1. 高速摄影机 2. 石英玻璃观察窗 3. 定容压力容器 4. 回油 油罐 5. 回油油路 6. 氮气瓶 7. 稳压气瓶 8. 耐压油罐 9. 泄压阀 10. 流量计 11. 光源 12. 流量控制针阀 13. 电磁 三通阀 14. 开关电磁阀 15. 排气球阀 16. 喷油器 17. 温度 传感器 18. 压力传感器 19. 进气球阀 20. 高压氮气瓶 21. PLC数据记录控制器 22. 计算机
回热器循环熵增的概念及其优化
·38 ·
哈滨工程大学学报
第21 卷
量；Ei 为最大理论传递能量 .
2 回热器设计的评判指标
作为回热器设计的评判指标，必须考虑发生
在回热器内部的各种热力损失，也就是说不仅要
考虑能量在传递过程中“量值”的损失，而且也要
考虑能量在传递过程中“品质”的下降. 本节从分 析以回热器为控制体的热力学第二定律出发，提
［2 ］ Ha maguchi K . Eff ects of regenerator siZe change on Stirli ng engi ne perf or mance ［C ］. Proc 26t h I ECEC， Boston ，1991 .
［3 ］ 张可村. 工程优化的算法与分析［M］. 西安：西安交 通大学出版社，1988 .
摘
要：应用热力学第二定律分析了回热器的工作特性，提出了回热器循环熵增的概念，并以此为目标对
回热器进行了优化，实现了提高斯特林发动机性能的目的. ! 关 键 词：斯特林发动机；回热器；循环熵增
中图分类号：TK5 文献标识码：A 文章编号：l006 -7043（2000 ）02 -0037 -03
Concept of Cycl e ent ropy Increase f or a regenerat or and its perf or mance Opti mizati on
发，提出了回热器循环熵增的概念，并以此为优化 目标对回热器进行了优化计算.
l 回热器效率的定义
回热器传统的设计方法是建立在热力学第一
定律基础上能量的“量值”分析法. 通过能量“量
值”的分 析，可 揭 示 能 量 在 回 热 器 内 部 传 递 的 情
况，从而确定回热器的能量传递效率. 根据 Urieli I . 的定义［l ］，回热器效率定义为
太阳能斯特林发动机调研报告
太阳能斯特林发动机调研报告一．太阳能斯特林发动机的研究意义进入21世纪，人类社会面临着严重的能源紧缺和环境污染。
传统能源中的石油和天然气将在未来几十年内耗尽,煤尽管还能用一二百年，但它会对生态和环境带来很多的副作用。
在世界范围内的能源危机中，中国更是首当其冲。
因此研究开发无污染、可再生的新能源与能源转换技术是科技界的当务之急[1]。
从能源管理角度来讲,太阳能是产生动力的可再生和不可耗尽的重要能源之一。
把太阳能转换成机械能的有几种方法。
其中理论上可达到最大效率的是斯特林发动机(或热气机)。
斯特林发动机是一种简单的外燃机。
这是罗伯特·史特灵在1816年（英国、专利号4081)就提出的概念。
和内燃机相比，这种发动机效率高、污染小、噪音低等优点。
可以应用在许多领域内中作为清洁高效的动力机, 对节能减排、保护环境有重要意义。
二．斯特林发动机的原理斯特林发动机是利用高温高压的氢气或氦气作为工质, 通过2个等容过程和2个等温过程可逆循环( 图1) 。
气缸中装有2个对置的活塞, 中间设置1个回热器用于交替的吸热和放热, 活塞和回热器之间为膨胀腔和压缩腔。
膨胀腔始终保持高T max, 压缩腔则始终保持低温T min。
由图1可见, 斯特林循环由以下4个换热过程组成: 1- 2为等温压缩, 热量从工质传递给外部低温热源; 2-3 为等容过程, 热量从回热器传给工质; 3-4为等温膨胀,热量从外部高温热源传递给工质; 4-1 为等容过程, 热量由工质传递给回热器。
斯特林发动机是独特的热机，因为他们理论上的效率几乎等于理论最大效率，称为卡诺循环效率。
斯特灵发动机是通过气体受热膨胀、遇冷压缩而产生动力的。
这是一种外燃发动机，使燃料连续地燃烧，蒸发的膨胀氢气（或氦）作为动力气体使活塞运动，膨胀气体在冷气室冷却，反复地进行这样的循环过程。
燃料在气缸外的燃烧室内连续燃烧，通过加热器传给工质，工质不直接参与燃烧，也不更换。
1kWe碟式太阳能斯特林发动机的研究张晓青
中国工程热物理学会 学科类别: 工程热力学与能源利用 学术会议论文 编号： 1110641kW e 碟式太阳能斯特林发动机的研究张晓青，王金龙，李海宁，李奎（华中科技大学能源与动力工程学院，武汉 430074） (Tel:135****7064,E-mail:*****************)摘 要：在当今能源和环境的严峻形势下，太阳能热发电以其清洁、高效、使用灵活等优点越来越被广泛关注。
本文利用自行开发的软件，优化设计并确定了一台1kW e 碟式太阳能斯特林发动机样机的结构参数，同时分析了转速、循环压力、热端温度等关键因素对斯特林发动机输出功率和效率等性能的影响，研究工作将为碟式太阳能斯特林发动机的开发提供了性能分析和设计方法。
关键词:太阳能；碟式太阳能；斯特林发动机；特性分析0 前言在当今能源和环境面临的挑战越来越严峻的形势下，太阳能热发电以其清洁、高效、使用灵活等优点越来越受到人们的关注。
当前，太阳能热发电系统主要有塔式、槽式和碟式三种类型。
其中，碟式太阳能发电系统因使用灵活（分布、并网均适宜）、转化效率高、成本下降空间最大而最具有商业前途。
碟式太阳能热发电系统主要包括三个部分：聚光器、吸热器和斯特林发动机。
斯特林发动机是整个系统中最为关键的一个部件，它是将吸收的热能转化为机械能的动力装置。
在斯特林发动机的末端连上一个发电机，就可以把发动机输出的轴功转化为电能[1]。
斯特林发动机作为碟式太阳能热发电系统的核心组件，国外在此方面做了很多理论研究及CFD 模拟[2-5]并已经实现了规模化的产品开发与示范应用。
但国内的相关技术起步较晚并相对落后，碟式太阳能热发电系统在国内推广的瓶颈就在于斯特林发动机的开发上。
因此，高性能斯特林发动机的研发显得迫在眉睫。
本文利用自行开发的软件，优化设计了一台1kW e 碟式太阳能斯特林发动机，并分析了转速、循环压力、热端温度等因素对斯特林发动机输出功率的影响，并对机器的特性和性能进行了研究和预测。
斯特林发动机性能测试试验
82
255
550
斯特林发动机性能测试试验
第二组
名义功率50kW
天然气
发电机
热水
噪音
尾气
流
量
温
度
压
力
有
功
功
率
功
率
因
子
流
量
进
水
温
度
出
水
温
度
最
高
允
许
进
水
温
噪
音
温
度
压
力
m3/h
℃
Pa
kW
m3/h
℃
℃
℃
dBA
℃
Pa
2分24.2秒消耗0.7立方米；或者3909.30-3910.80用时5分09.5秒
32
4500
48.75
0.9
12.8
36
46
55
82
255
550
附
1.斯特林机机构：四缸；缸径：90mm；冲程：80mm；转速：1500转/分；压比：1.66；空燃比：1.6左右；工质：目前为氦气，将来用氢气；工作压力：18Mpa～10.5Mpa；价格：30万以内（斯特林机+发电机）；噪音：原噪音为89dB，粗隔音后为82dB；
斯特林发动机性能测试试验
第一组
名义功率50kW
天然气
发电机
热水
噪音
尾气
流
量
温
度
压
力
有
功
功
率
功
率
因
子
流
量
进
水
温
度
diy自制斯特林引擎发电机
自制斯特林引擎发电机在偏远地区，收听广播可能是唯一的娱乐，也是与文明世界沟通的管道，但偏远地区常无电力供应，甚至连电池都难以取得。
虽收音机本身轻巧耐用，因缺乏适当的电力，收听广播变得十分麻烦，于是有人就想到利用发条经变速齿轮驱动微型发电机，提供收音机所需微不足道的电力。
斯特林引擎在某些场合也具有类似的功能，尽管至今为止小型轻巧的斯特林引擎之输出功率，仍无法与尺寸相仿的内燃机匹敌（极其微小的斯特林引擎与同尺寸内燃机之比较，又另当别论），就收音机或小型照明设备而言，斯特林引擎之输出功率却恰到好处，并且具有燃料多元化、安静、污染少、构造简单耐用、保养方便等优点。
玻璃制的透明斯特林引擎作为教具，固然可以寓教于乐，令学生印象深刻，但如果能进一步利用斯特林引擎作为动力，制作相关的动力机械，例如，装配一辆汽车模型（注一），或驱动发电机发电，并以此电力驱动小功率电器，除了完整介绍引擎之原理、构造和用途，更能演示热学原理、能量守恒原理、发电机负载原理，使斯特林引擎教具不但在高中、大学之物理学教学有用，也能应用在技职课程之教学和科普教育。
本文介绍这一部双缸水平并卧透明试管引擎发电设备，由两具特别设计的斯特林引擎（注二）组合而成，其内部构造和运转情形一目了然。
尽管乍见其外观（图一），构造似乎有些复杂，装配过程好像颇棘手，但其独特的设计已降低了精度的要求，不难成功自制，正适合有兴趣的读者大显身手。
图一：试管引擎的实物照片，摄于2004年4 月14 日。
一、自制这款引擎所需的材料：1. 外径1.85 cm、内径1.7 cm 的试管二个，外径1.63 cm，内径1.45 cm 的试管二个（化学实验室或玻璃仪器行一定有，价格各约二、三十元台币）；2. 粗约0.4 mm（0.016 号）的吉他钢弦（乐器行有售，35 元一条）；3. 长约16 cm，横截面2×3 mm2 的铝杆二支；4. 玻璃毛细管（外径5.8 mm，内径0. 45mm，学校实验室找得到）；5. 直径1.5 mm，长10 cm 的钢棒两根（就是尚未攻牙的钻头，钻头工厂有卖）；6. 内径1.3 cm，长约7cm 的玻璃管二个；7. 内径8 mm 的玻璃管；8. 内径2.2 mm，长约20 cm 的橡皮管；9. 内径15 mm，长约20 cm 的铝棒一根；10. 直径20 mm，长约20 cm 的PE 棒（以上五项，台北市太原路都找得到）；11. 白杨木条若干（五金行有售）。
自由活塞斯特林发动机动力学特性研究的开题报告
自由活塞斯特林发动机动力学特性研究的开题报告一、研究背景与目的随着能源危机的严峻，人们对环保新能源的需求也日益增加。
作为一种高效、低污染、可再生的新型发动机，斯特林发动机因其操作简单、噪音低、振动小等优点而备受关注。
自由活塞斯特林发动机作为斯特林发动机的一种新型类型，其实现了减小体积、提高功率密度和轻质化的目标，是斯特林发动机的发展方向之一。
然而，与传统的斯特林发动机相比，自由活塞斯特林发动机的动力学特性更为复杂，需要深入研究和分析。
因此，本研究旨在对自由活塞斯特林发动机的动力学特性进行研究，探究其运转过程中的动力学行为与性能特点，为其应用于实际工程中提供理论基础。
二、研究内容和重点本研究的主要内容包括以下几个方面：1.自由活塞斯特林发动机的基本原理和结构特点，包括工作过程、热力学循环、活塞组件、燃烧室等。
2.自由活塞斯特林发动机的数学模型建立与仿真，包括功率输出、压力、温度、速度等关键参数的计算。
3.自由活塞斯特林发动机的动力学特性分析，包括动力学方程的推导、自由活塞的振动特性、运动规律等。
4.自由活塞斯特林发动机的性能实验与评估，包括实际测试数据的收集和分析，以及对发动机性能的评估与改进。
本研究的重点是自由活塞斯特林发动机的动力学特性分析和性能评估，旨在揭示其实现高效、可靠、稳定运行的关键技术和方法。
三、研究方法和步骤本研究采用理论分析、数学模拟仿真、实验测试等多种研究方法，具体步骤如下：1.研究文献阅读和资料收集，对自由活塞斯特林发动机的基本原理、热力学循环、动力学特性等进行深入了解。
2.根据摩擦、密封等因素建立自由活塞斯特林发动机的数学模型，并进行仿真计算，得到关键参数的数值结果。
3.基于数学模型，推导自由活塞斯特林发动机的运动规律和振动特性，并进行数值模拟验证。
4.设计实验方案进行实际测试，收集发动机运行数据，对性能指标进行量化评估。
5.综合分析实验和仿真结果，提出自由活塞斯特林发动机的优化设计和性能提升策略。
斯特林发动机的功率和转速调节方法
斯特林发动机的功率和转速调节方法
李大鹏
【期刊名称】《中外船舶科技》
【年(卷),期】2016(000)001
【摘要】斯特林发动机调节系统的主要功用是调节发动机功率和转速.文中基于功率和转速的需求响应特性介绍了几种斯特林发动机调节系统的工作机理,包括调节加热器温度、工质平均工作压力、工质旁通,调节工质工作压力波动幅值,调节相角和活塞行程等方式,对于斯特林发动机的设计、制造和运行具有参考价值.
【总页数】9页(P11-19)
【作者】李大鹏
【作者单位】海军工程大学训练部,湖北武汉 430033
【正文语种】中文
【相关文献】
1.利用瞬时转速波动诊断斯特林发动机运行故障 [J], 王晓武;吴惠忠;杨建国
2.基于博世EDC17C53平台的发动机转速调节方法 [J], 鲁宝全
3.基于斯特林发动机的新型大功率LED灯设计 [J], 廖仁;田嘉晨;戚文谦
4.β型斯特林发动机功率影响因素分析 [J], 杨晓宏;韩磊;田瑞;王丽萍
5.基于单点虚拟振动功率的发动机转速测量方法 [J], 徐健;张耕实;李本银
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斯特林发动机小型化探索与改进
斯特林发动机小型化探索与改进发布时间：2021-07-27T05:26:05.435Z 来源：《学习与科普》2021年6期作者：解军1 陈毅华2[导读] 本文介绍了斯特林发动机工作原理与特点，并对斯特林发动机应用在车载动力系统的优势及限制因素进行了分析。
为了实现斯特林发动机应用到车载动力系统的可能性，提出了将斯特林发动机小型化的改进思路，并对改进思路进行了模型设计与分析。
随着技术的成熟，具有将改进的小型化斯特林发动机应用到车载动力系统的潜力。
解军1 陈毅华21.南京航空航天大学后勤集团车辆运输中心江苏南京 210016；2.南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京 210016摘要：本文介绍了斯特林发动机工作原理与特点，并对斯特林发动机应用在车载动力系统的优势及限制因素进行了分析。
为了实现斯特林发动机应用到车载动力系统的可能性，提出了将斯特林发动机小型化的改进思路，并对改进思路进行了模型设计与分析。
随着技术的成熟，具有将改进的小型化斯特林发动机应用到车载动力系统的潜力。
关键词：斯特林发动机；汽车动力装置；小型化；仿生蓄热回热器；涡流加热器引言斯特林发动机属于外燃机，它的运转原理是通过外部向发动机的工作介质传递热量，使其在热腔和冷腔内反复压缩和膨胀从而提供动力[1]。
本文介绍了斯特林发动机的结构特点、工作原理及其在车载动力系统应用的优势与现存问题；针对目前斯特林发动机在输出功率大的情况下体积大的问题，提出了斯特林发动机小型化改进的特点及改进思路，并具体设计出小型化的改进模型，为未来斯特林发动机应用在车载动力系统提供了一定的可能。
一、斯特林发动机概述1.斯特林发动机工作原理及特点：斯特林发动机是一种外燃机，它的主要部件包括冷却器、回热器、加热器、热腔以及冷腔，结构比较简单[2]。
图1是一种简易斯特林发动机。
工质在气缸的低温腔被压缩后在高温腔中温度急速上升，所需的热量由加热器进行传递。
因此它的工作环境不受外界环境条件的影响，具有一定的应用优势。