斯特林發(fā)動機回熱器特性數(shù)值模擬及實驗研究.pdf

1、隨著全球能源與環(huán)保形勢的日趨嚴峻，斯特林發(fā)動機由于其環(huán)保、高效的特性，受到人們越來越多的重視?；責崞魇撬固亓职l(fā)動機中的關鍵部件，對斯特林機效率和性能有重要的影響，因此對回熱器的研究具有重要的意義。
　　 本文在現(xiàn)有回熱器研究基礎上，以水平對置式雙活塞斯特林發(fā)動機回熱器為研究對象，應用數(shù)值模擬和實驗研究方法，研究了回熱器的流動和換熱特性，為回熱器的理論研究及設計優(yōu)化提供參考。
　　 首先建立了周期往復流動回熱器模型，利用有

2、限容積法對回熱器的流動和換熱特性進行了研究。計算采用二維、非穩(wěn)態(tài)、可壓縮湍流模型。利用C語言編程技術(shù)實現(xiàn)對置式雙活塞以固定的相位角周期往復運動，回熱器部分采用Darcy-Brinkman-Forchheimer多孔介質(zhì)流動模型，分別對回熱器內(nèi)速度場、溫度場及壓力場特性進行了分析；再現(xiàn)了接近實際斯特林循環(huán)的過程，結(jié)果表明：回熱器軸向速度呈等梯度變化，回熱器內(nèi)溫度在徑向及軸向均有梯度變化，回熱器中心區(qū)域阻力最大，換熱最好。
　　 本

3、文還建立了單向流動回熱器模型，采用單吹法研究了高溫工質(zhì)單向流經(jīng)回熱器過程時回熱器的性能。模擬計算中設置了與上一模型不同的邊界條件，考慮了回熱器內(nèi)絲網(wǎng)孔隙率、絲網(wǎng)直徑、工質(zhì)質(zhì)量流率三個參數(shù)，分析了對軸向溫度、吸熱量、蓄熱時間和壓損的變化規(guī)律，計算結(jié)果發(fā)現(xiàn)：回熱器內(nèi)填充兩種孔隙率的絲網(wǎng)時，綜合性能最好：采用直徑較大的絲網(wǎng)，雖然蓄熱時間較長，但具有較好換熱效果和較小的壓損；質(zhì)量流量過大，回熱器性能惡化，設計時應注意避免這種現(xiàn)象。