碟式斯特林发动机的研究进展

太阳能的利用和斯特林发动机的研发符合目前解决全球能源危机问题的需要。对斯特林热机的发展过程和循环工作原理进行了总结,综述了国内外对于碟式斯特林发电技术的应用现状,归纳了碟式斯特林发电系统中太阳光跟踪控制系统、接收器聚热技术、斯特林发动机功率控制技术和斯特林发动机密封技术等关键技术的研究成果和应用现状,总结并展望了碟式斯特林发电技术的发展重心,为进一步的研究工作提供参考。     

一种利用太阳能的激光供能方法

设计了一种太阳能光伏发电-激光供能系统,讨论了系统中能量转换效率和供能损耗问题。实验采用人工太阳模拟发射器,通过光伏发电给半导体激光器提供能量发射红外激光,采用透镜准直后照射到光电池上转换成电能。测量了各装置的输入输出功率,计算了能量转换装置的转换效率和传输过程中的能量损耗,提出了改进系统的有效途径。     

太阳能斯特林发动机的性能模拟

太阳能盘式聚光器和斯特林发动机能够很好地结合成为一种新型的具有广阔应用前景的动力系统，其性能研究和开发利用受到世界许多国家的重视。该文以等温模型为基础，考虑各部件中的工质流动损失、导热损失及活塞的穿梭和泵气热损失等，对一个低压无转速调节装置的盘式聚光器—斯特林发动机在一典型晴天日照下的一天中热性能进行模拟。结果显示；早晨接收器的温度随太阳辐射的增加迅速上升，输出功率和系统效率也快速增加，而后接收器的温度基本处于恒定，因而膨胀腔的膨胀功不变，接受器接收太阳辐射的增加使斯特林发动机的转速上升。流动阻力及各种热损失占膨胀功的比例随转速的升高越来越大，在上午10～12点时，输出功率又略有下降，而下午又正相反。因此，一天中的系统效率曲线呈一马鞍形。此外，结果也显示，提高发动机的工质压力。系统效率也将升高。     

斯特林发动机在空间太阳能发电中的应用

提出了空间太阳能发电系统中采用自由活塞式期特林发动机发电装置的概念设计模型,确立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,同时对有关问题进行了讨论,提示了今后的发展方向。     

太阳能会聚器的优化设计

讨论了用光学设计软件CODE V对太阳能会聚器进行优化设计的问题。在描述了太阳能会聚器的主要设计参数后，我们分析了抛物型会聚器的特性。利用光学设计软件，设计出一类新的高次非球面会聚器。实验结果表明，此类会聚器可实行间断跟踪太阳，且接收面光能量分布均匀，提高了系统转换效率，还具有节约能量、降低成本等优点。     

基于Markov链光伏储能模型的传输功率可用性评估北大核心CSCD

为了量化光伏发电传输功率的可用性,文章基于光伏储能系统能量状态的Markov链,建立了光伏组件与储能系统之间能量传递过程模型,并采用蒙特卡洛方法,根据实际太阳光入射功率和负荷分布的概率密度函数,生成日间光伏功率和负荷的随机值;再根据二者的差值直方图得到转移概率、一步转移概率矩阵和极限概率,建立了不同尺寸储能装置的储能容量与传输功率可用性的关系。此外,对不同工作温度引起的电池容量下降进行了可用性影响研究,结果表明,温度影响电池充放电效率,从而影响储能容量,并通过数值计算得到了不同储能装置效率下储能容量与传输功率可用性之间的关系。该模型也适用于储能装置老化导致的储能容量降低的情况。     

基于生物质斯特林溴化锂吸收式机组三联供系统能效分析

设计搭建了一套以生物质为一级燃料斯特林热电联产能源利用系统,并对系统中的双效溴化锂机组性能特性进行分析。该系统的斯特林发动机由生物质在大型燃烧炉中燃烧产生高温烟气提供驱动热量,烟气温度为600℃左右,发动机发电,换热后的烟气余热进入溴化锂机组制冷和供热,实现冷热电三联供。系统采用程序监测并采集运行参数,基于200℃左右烟气,计算分析比较单、双效及两级双效溴化锂机组效率和运行特性,最终确立使用两级双效溴化锂机组系统方案。     

不同优化准则下斯特林发动机的性能分析

应用有限时间热力学原理.建立了一个考虑热阻、热漏和回热损失等不可逆因素的斯特林发动机模型;推导了最大输出功率、最大效率和生态学优化准则下,斯特林发动机性能的表达式;比较了三种优化准则下,热漏系数和回热器有效性对斯特林发动机性能的影响.研究表明:对热漏损失和回热损失较大的斯特林发动机,宜选用生态学优化准则.为斯特林发动机...     

菱形传动斯特林发动机的相似设计及实验研究

重点研究基于相似方法的菱形传动斯特林发动机各关键参数设计以及实验台架搭建,并通过电加热系统模拟外部热源进行热力性能测试。实验过程中记录斯特林发动机的运行温度、充气压力、转速以及输出轴功率等性能参数。根据实验结果对影响斯特林发动机输出特性的参数进行分析,得到实验样机在工作温度为600℃,充气压力1.5 MPa时的最佳输出功率为289 W。     

基于太阳能斯特林发动机的反射式二次聚光器设计

针对透射式太阳能斯特林发动机实验教学平台运行过程中因一次反射光线直接逃逸导致的光学损失问题,在太阳能斯特林发动机热端增设一个反射式二次聚光器,不仅增加光线被拦截次数来提高光学效率,而且增大菲涅尔透镜对入射光线的跟踪误差容忍角度。该文给出了具体的设计实例,并应用Solidworks软件和Tracepro软件对该设计实例进行了光学建模和仿真模拟。结果表明,当光线垂直入射时,相较于未增设工况,增设该二次聚光器的太阳能斯特林发动机光学效率提高了87.3%;增设该二次聚光器使得菲涅尔透镜对入射光线的跟踪误差容忍角度增至1.5°,对应的光学效率为光线垂直入射时的97.2%。     

太阳光抛物面反射镜盘的工作原理

正据《Gas Turbine World》2015年7~8月刊报道,聚光太阳能发电技术直接接收太阳光辐射,集热并传输到接收器。通过类似熔盐的载热流体,输送热量;然后用于发电。由于聚光太阳能集热装置不同,可采用各种布置方式。与其聚光太阳能发电技术相比,碟式/斯特林发动机系统发电量较小在3~25 k W的范围内。该系统使     

自由活塞式斯特林发动机的性能优化

以Simple分析法为基础,扩展针对自由活塞式斯特林发动机的分析软件,研究各项设计参数对自由活塞式斯特林发动机性能的影响,并对各项设计参数进行优化。结果表明:发动机性能随回热器孔隙率和相位角的变化有最佳值,而随系统平均压力和频率的增加而增加;当加热器和冷却器长径比(L/g)大于10时,环形间隙(g)越小,发动机输出功率与热效率越高;发动机输出功率随回热器长径比的增加而减小,热效率随回热器长径比的增加而增加;而发动机性能随加热器与冷却器长径比的变化有最佳值。     

油气分离及增压装置在斯特林发动机上的功能分析

油气分离及增压装置作为斯特林发动机组成的重要装置,经过实际长期的试验,发现其具有一些特殊的功能,而这些功能与其本身的基本功能相比,所起的作用同等重要,这就更加确立其在斯特林发动机构成中的重要性。     

在近实际条件下斯特林发动机效率研究

正据《Энергетцка》2013年5-6月刊报道,亚美尼亚国立工程大学的学者研究了斯特林发动机近实际条件下的效率,并尝试考虑与热交换有限值有关的热量回收损失。在工质为范德华尔斯气体的条件下,得到在无回热器和有回热器情况下斯特林发动机的绝对内效率。结果表明,在考虑分子体积情况下,斯特林发动机的热效率取决于工质的克分子数并且比理想气体稍有增加。同时,考虑了斯特林发动机在热量与回收情况下的运行热损失,得到了回热度与热交换时间的相互关系。     

光导照明

<正>光导照明主要是通过采集太阳光,通过光反射达到利用太阳光的目的。光导照明设备主要由三部分组成:采光装置、导光装置、漫射装置。导光装置是一种远程传光系统,而且可以用来传输大的光通量,导     

基于相干分析的斯特林发动机噪声源识别

采用近场测量法,绘制了某斯特林发动机表面的噪声等值线图,对关键部位的振动和噪声信号作了相干性分析。实际应用表明,相干性分析用于斯特林发动机的噪声源识别是可行的,具有工程实用价值。     

斯特林发动机在钠冷快堆核电源上的应用控制策略

针对钠冷快堆液钠供热与斯特林发动机做功之间的时间迟滞问题,以及运行中的管壁温度不低于250 ℃、出口液钠温度不高于420 ℃的控制要求,通过分析斯特林发动机控制模型,提出在启动时采用分段速过渡过程控制策略。在运行发电时先建立钠冷快堆液钠流量与斯特林发动机工质压力关系识别控制模型,进一步使用微分提前补偿控制策略;在停车时先降低斯特林发动机转速,采用定时定量策略控制斯特林发动机工质压力后再进一步控制转速降低至零。试验结果表明,控制策略方法可实现钠冷快堆核电源斯特林发动机热电转换模块的安全运行,且发电效率达到24.5%,与理论值基本一致,该控制策略具有一定的实用性,有利于斯特林发动机在核能领域的推广使用。     

分置式斯特林发动机热力性能的仿真

对斯特林发动机的压缩与膨胀过程进行了变质量系统热力学分析。利用等温模型分析法,引入流动阻力损失的计算模型,模拟了分置式斯特林发动机内部工质的压力等参数的动态变化规律。仿真结果表明：斯特林发动机在运行过程中压缩腔与膨胀腔的气体压力并不时时相等;提高发动机的转速和高温热源温度,可以增加发动机的输出功率。     

电场耦合式无线电能传输的失准分析与试验

针对无线电能传输系统充电时耦合极板位置之间存在水平偏移不对称的情况,分析了在发生水平偏移情况下对传输功率和效率的不同影响程度。以双侧LCLC补偿拓扑结构的电场耦合式传输系统作为研究对象,建立无线电能传输系统的传输功率和效率模型以及不同偏移距离下的偏移模型。使用Matlab软件通过理论仿真对系统传输功率和效率进行分析。研究结果表明,当移动一侧极板发生错位,传输功率P发生了非线性递减且此时系统效率具有较高的鲁棒性;当选取旁路电容小于设计值时,可减小因极板偏移而引起的传输功率和效率衰减,从而以达到理想的传输效果。最后通过试验验证了理论分析。     

鹰式波浪能发电装置发电系统研究

文章首先对鹰式波浪能发电装置能量转换系统进行分类,分析了各系统的组成及工作原理,设计了一种液压式和直驱式组合的发电系统,通过模型试验优化了系统中的参数配置,提高了能量转换效率,最后通过实海况试验验证了"鹰式一号"波浪能发电装置的发电系统设计方案的可行性。