
基于Stirling循环的直线发电系统设计说明书.doc
斯特林发动机总装图.dwg
(CAD图纸)
以后又做为汽车用发动机重新开发,试制了换置式和斜板回转式双向型发动机,并做了装车试验。
由于高温高压产生的高效率和高转矩,在以氢气为工质时达到了高速度,初步显示有可能成为比内燃机效率高的外燃式汽车发动机的潜力。
进入八十年代以来,第二次石油危机又引起各国对斯特林发动机的关心,后石油供应虽有缓和,但从环保和能源角度出发各国又竟相进行斯特林发动机的开发工作。
菲利浦公司研究斯特林发动机的核心人物密吉尔在菲利浦中止开发后即赴美自行开办了公司继续进行开发工作,并很快试制成功型斯特林发动机,回转斜板式双向型,采用了热管加热器可变行程等新技术,功率达到,在转每分钟时,热效率达,在技术上有重大突破。
瑞典的公司自年购入菲利浦公司技术后,在菲利浦回转斜板式基础上,开发出曲轴双向型斯特林发动机,并在客车和卡车上做了试验,其优点是可利用原来内燃机的相关部件。
以后又改进为双曲轴型,进步扩大了其用途。
该公司亦参加了美国能源部组织的汽车发动机开发项目,其主力发动机为混合型,由于采用了太阳能辅助加热,热效率可达,并制造了数十台样机。
据计算如将受热部改为陶瓷时,热效率可达,此机若用于太阳能发电,则每千瓦时电的成本仅美分,因此重点转向太阳能发电的开发。
另外还开发出以纯氧燃烧柴油为热源的型斯特林发动机供法国潜艇和瑞典海军使用。
与其美国的子公司共同开发出级二级活塞型发动机,供热泵和小型发电机用。
法国公司开发的熔盐蓄热器为热源的直列双向型发动机,供潜艇动用,德国的公司和本茨公司亦在开发类似的发动机供车用。
由美国公司和太阳能公司共同开发的级自由活塞式发动机可供热泵和小型发电机用。
日本年进行了船用发动机的开发,只做了些基础工作。
从年起列入目前计划大型节能技术开发项目,计划投资亿日元,到年开发出民用和发动机。
经过约年的开发,试制出的台样机于年在国立机械研究所进行了运行试验,功率和热效率均达到设计要求,改进加热器换热器和活塞环密封后,发电用斯特林发动机亦基本上达到了规定的目标。
最近几十年,随着能源问题和环境问题的日益突出,国内外广大学者对斯特林发动机兴趣逐渐增加并进行了广泛的研究。
.国内外研究状况现阶段,斯特林机已在太阳能热发电水下动力等多个领域得到运用,但还存在热交换密封等问题制约着斯特林机的发展和运用。
国内研究现状国内许多学者对利用太阳能的斯特林发电系统展开了较多研究,如姚睿,吴克奇提出了空间太阳能发电系统中采用四缸自由活塞式斯特林发动机发电装置的概念设计模型,确定了整个概念设计的框架,并对自由活塞式斯特林发动机作了初步设计,同时对相关问题进行了探讨,提出了未来的发展方向。
李鑫李斌等以能量守恒方程为基础,结合抛物面光学特性,建立了设计计算聚光器的个数学模型,并采用试算和迭代核算相结合的方法,对碟式斯特林太阳能发电系统聚光器的尺寸进行了计算。
还对此系统的经济性进行了分析。
黄护林对太阳能斯特林发动机的性能进行了模拟,考虑太阳辐射强度的变化,模拟了天中太阳能斯特林发动机的输出功率和系统效率曲线。
崔海亭袁修干等,根据国外研究经验,提出了发展中国空间太阳能热动力发电系统研究的建议。
关于本文提出的单缸自由活塞式斯特林发动机带动直线发电机工作的运行方式,还未见国内学者对其进行研究的报道。
国外研究现状现阶段采用斯特林发动机的发电系统主要应用在以下几个方面空间发电应用美国公司和瑞典公司为共同开发了宇航用的型自由活塞式发动机发电系统,并通过了地面测试工作,由于可用太阳能和核能为热源,相比空间运行的其它发电系统具有以下优点降低了怀的使用量系统具有高于其它系统倍的效率相同质量下要比其他系统发电功率大因可采用其它能源,特别适用于没有太阳能的深空探测。
由于具有上述优点,此系统引起各方的广泛关注。
二生物质斯特林发电系统地处美国密歇根州安阿伯市的公司已成功开发出和商用发电机,所利用生物质燃料。
美国俄勒冈州科瓦
