斯特林发动机模型制作与研究

毕业设计(论文) 题目斯特林发动机模型制作与研究

系别动力工程系

专业班级热能与动力工程08k3班

学生姓名

指导教师王庆五

二○一二年六月

斯特林发动机模型制作与研究

摘要

随着石油资源的日益短缺，石油价格逐渐上涨，传统的内燃机使用石油资源而引起的环境污染、能源使用极不平衡等社会问题日见突出。研究能以天然气、沼气、生物质等作为燃料的发动机有关技术，对于促进能源的综合利用、改善当前使用单一石油资源的状况并减少环境污染，创造节约型社会，具有重要的意义。斯特林发动机作为外燃机具有的燃料多样化、效率高、噪音和污染小等特点，适于利用农村薪材、桔杆和太阳能进行发电。斯特林发动机得天独厚的优势，以及各种新材料新技术的出现，斯特林发动机必将代替内燃机为21世纪提供主要动力。斯特林发动机的广泛应用，必将使我国的能源利用效率得到大幅度提高，无沦是对环境保护还是节能减排，都有着非常重要的积极意义，也将会为我国的经济又好义快的发展提供充足动力。本文通过研究斯特林发动机的性能特性，讲述了斯特林发动机的结构类型与主要分析方法，总结了斯特林发动机的关键技术，阐述了斯特林发动机的特点及主要应用，设计制造了斯特林发动机模型，并对该模型进行了实验分析，得出的结论和模拟性能基本一致。

关键词:斯特林发动机；性能模拟；设计实验

Stirling engine model production and study

Abstract

The oil energy is reducing and its price is increasing day by day,theinternal-combustion engine has brought environment pollution and broken zoology balance，the problems are standing out．Researching engine that can combust gas，marsh gas，biology is very signification that it can promote the compositive utilization of energy，change the use of only one oil energy，reduce environment pollution，create the economy society．The Stirling engine as outboard engines with fuel diversification, high efficiency, noise and pollution and other characteristics, suitable for rural fuelwood, straw and solar power generation. The unique advantage of the Stirling engine, as well as a variety of new materials, new technologies emerge, the Stirling engine will replace the internal combustion engine to provide the main driving force for the 21st century. Wide range of applications of the Stirling engine, will make China's energy use efficiency has been greatly improved, no occupied by the enemy of environmental protection or energy saving, have very important positive significance, will also be good for China's economic justice the fast pace of development to provide adequate power.According to the requirements on the development of energy and basing on the theory of stifling engine，the software the simulate stirling engine character is developed,then the configuration-type and analytical method of Stirling cycle were elaborated in the following parts.The key technology that affect the performance was also summarized.Through its character,the stifling engine model is designed and manufactured，and it is tested，the conclusion consistent with the simulation character．

Key Words:stirling engine，simulation eharaeter`designing experiment

目录

摘要...................................................................... I Abstract................................................................... II 1 绪论. (1)

1.1 斯特林发动机的背景及意义 (1)

1.2 斯特林发动机国内外研究动态 (2)

1.2.1 国内发展状况 (2)

1.2.2 国外发展状况 (2)

1.3 本文的主要研究内容 (4)

2 斯特林发动机组成及理论分析 (5)

2.1 斯特林发动机的组成 (5)

2.2 斯特林发动机的工作原理 (6)

2.3 斯特林发动机热效率分析 (8)

2.4 小结 (8)

3 斯特林发动机性能分析 (10)

3.1 斯特林发动机实际循环性能分析计算 (10)

3.1.1 数学模型的建立 (10)

3.2 斯特林发动机性能模拟及影响性能因素 (13)

3.2.1 膨胀腔、压缩腔示功图和总示功图 (13)

3.2.2温度、压力、转速等因素对斯特林发动机性能影响 (14)

3.3 结论 (15)

4 斯特林发动机模型设计制作 (16)

4.1 斯特林发动机的设计类型 (16)

4.2 斯特林发动机设计参数的选择及确定 (16)

4.3 斯特林发动机的具体尺寸及制作 (17)

4.3.1 斯特林发动机模型外型 (17)

4.3.2 制作方法及制作工序 (18)

4.3.3 组装次序及注意事项 (22)

4.3.4 试运行 (23)

4.4 小结 (23)

5 斯特林发动机在联合循环及余热利用中的研究 (24)

5.1 朗肯—斯特林联合循环 (24)

5.2 燃气轮机—斯特林联合循环 (26)

5.3 小结 (28)

结论 (29)

参考文献 (30)

致谢 (31)