回热器增压腔对斯特林发动机性能影响的研究

建立了回热器碰撞射流数值计算模型,开展了回热器三维仿真分析;研究了增压腔对回热器基体内流场的影响规律,并分析了其对斯特林发动机性能的影响。以某型号斯特林发动机为对象,对仿真结果进行的试验验证表明:仿真结果和试验结果吻合性较好,研究结果可供斯特林发动机性能改进做参考。     

有限热源斯特林热机的优化性能研究

应用有限时间热力学方法,探索有限热源、热阻和回热损失的斯特林热机的优化性能,得到一些新的性能参数,所得结论可为斯特林热机的研制和优化设计提供些新理论指导。     

进气歧管结构对发动机性能的影响

对于自然吸气的发动机来说,进气压力是负压,所以进气歧管的动态效应对进气量的影响较大,在进气歧管优化的过程中主要是充分利用进气压力波的动态效应增加发动机的进气量。主要研究不同的进气歧管结构尺寸对进气量的影响,通过理论计算确定进气歧管的结构尺寸,并通过试验验证确定最优的设计方案。     

排气歧管结构对发动机性能的影响

一般就四缸发动机而言,由于进排气门重叠开启,会出现排气废气倒流现象,影响发动机的进气充量,导致发动机性能偏低。本文从排气歧管结构对进气充量影响进行分析,得出导致倒流可能存在的原因,同时就分析结果提出优化方案对排气歧管结构进行优化,进行试验验证,确定最终的排气歧管结构,有效地提高发动机性能。     

活塞式航空煤油发动机性能优化及爆震抑制研究

本文基于一台压缩比可变的单缸热力学发动机,使用自主开发的空气辅助喷射系统,在全负荷条件下,开展了活塞式航空煤油发动机性能优化及爆震抑制的试验研究。探究了采用双点火、降低压缩比以及使用CO2辅助喷射对航空煤油发动机的性能及爆震抑制的影响研究。结果表明,采用双点火可以有效提高航空煤油火焰传播速率,提高燃烧相位,降低循环波动,并且有抑制爆震的作用;通过降低压缩比有效实现了爆震抑制,解决在较高压缩比下航空煤油发动机只能运行在小负荷区间的难题,压缩比降至6,发动机实现全负荷运行,动力性、经济性较好,且不易发生爆震;采用CO2辅助航空煤油喷射时,随着CO2脉宽的增加,同一点火时刻下,发动机的动力性经济性下降,但由于CO2的抑制爆震的作用,MBT点火时刻最大可提前至14 °CA BTDC,使得燃烧相位提前,发动机燃烧效率提高。     

活塞式发动机燃烧煤油研究现状与技术分析

首先叙述了煤油在航空领域的应用背景和前景,概述了活塞式发动机燃烧煤油的意义.综述了国内外活塞式煤油发动机所采取的技术方案和获得的研究结论.以课题背景,论述了活塞式发动机燃烧煤油所需面对的问题和关键技术.以小型二冲程发动机为研究对象,通过对汽油和煤油燃料的缸压示功图、扭矩输出和缸盖温度进行对比,结果表明两种燃料的相应的性能差别不大.     

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...     

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。     

Performance Optimization for an Irreversible Quantum Stirling Cooler

The purpose of this paper is to study the optimal performance for an irreversible quantum Stirling cooler with heat leak and other irreversible losses. The relationship between the optimal cooling load and the coefficient of performance (COP) for the quantum Stirling cooler is derived. The maximum cooling load and the corresponding COP, as well as the maximum coefficient of performance and the corresponding cooling load are obtained. The experimental observation for the optimal region is provided.     

内燃机混合加热(Dual)循环有限时间热力学分析

对内燃机混合加热循环的特性做了进一步的分析与研究,使得对该循环的分析结果与内燃机实际热力过程的不可逆性充分接近,对内燃机的设计和理论研究工作具有重要意义;并运用有限时间热力学的方法,对135柴油机Dual循环进行了有限时间特性分析,得出了应用该方法对内燃机缸内热力过程不可逆性进行研究具有重要实际意义的结论。     

包含6种热机模型的普适内可逆热机循环(火用)经济性能优化

用有限时间热力学方法分析了工作在恒温热源TH、TL之间的普适定常流内可逆热机循环模型的炯经济性能,导出了循环利润率与工质温比、热效率与工质温比的关系式,以及利润率和效率的特性关系,并由数值计算分析了循环过程对循环性能的影响特点。所得结果包含了内可逆Carnot、Diesel、Otto、Atkinson、Brayton和Dual循环的有限时间炯经济性能。     

Performance characteristics of a magnetic Stirling cooler

The quantum mechanics model of a magnetic Stirling cooler is established. The optimal relation between the cooling load and the coefficient of performance (COP) is obtained. The maximum cooling load and corresponding COP as well as the maximum COP and the corresponding cooling load are derived. The optimization criteria for a magnetic Stirling cooler are determined. The results obtained here will be useful for the further understanding and the selection of the optimal operating conditions for a magnetic Stirling cooler. Published in 2002 by John Wiley & Sons, Ltd.     

导热规律服用q∝(ΔT)n广义不可逆卡诺热机的最优性能

考虑工质与热源间热阻损失 ,用一常数项表示热漏损失和常系数项表示循环中除热阻和热漏外其余不可逆性 ,建立不可逆卡诺热机模型。基于另一类较为普遍的导热规律Q ∝ (ΔT) n,导出热机的功率和效率最佳特性关系 ,由详细数值计算分析了热漏、内不可逆性和导热规律的影响特点     

斯特林热机的性能优化分析

考虑了斯特林热机工作过程中热阻的不可逆性、等容回热过程的有限时间性以及回热损失,应用有限时间热力学理论,对牛顿传热机的性能进行了优化分析,得到了对优化设计,最佳工作参数选择有意义的结论。     

内燃机有限时间内不可逆循环热力学分析

本文讨论了内燃机循环在逐步考虑各种主要不可逆因素后所构成的一系列新的热力学模型下有限时间热力学分析，重点寻找出在规定的模型下其循环最大输出功率与对应的热效率之间的关系，给出了有限时间热力学意义下内燃机循环新的性能界限，它们对实际内燃机性能的评估及改进有一定的指导意义。     

燃气轮机循环有限时间热力学分析：理论和应用

在简要回顾有限时间热力学理论的发展历史并分析其发展趋势的基础上,着重介绍了该理论研究方法的特点和在燃气轮机循环性能分析与优化中的应用。     

Optimization of Output Power and Thermal Efficiency of Solar‐Dish Stirling Engine Using Finite Time Thermodynamic Analysis

This paper presents an investigation on finite time thermodynamic (FTT) evaluation of a solar‐dish Stirling heat engine. FTTs has been applied to determine the output power and the corresponding thermal efficiency, exergetic efficiency, and the rate of entropy generation of a solar Stirling system with a finite rate of heat transfer, regenerative heat loss, conductive thermal bridging loss, and finite regeneration process time. Further imperfect performance of the dish collector and convective/radiative heat transfer mechanisms in the hot end as well as the convective heat transfer in the heat sink of the engine are considered in the developed model. The output power of the engine is maximized while the highest temperature of the engine is considered as a design parameter. In addition, thermal efficiency, exergetic efficiency, and the rate of entropy generation corresponding to the optimum value of the output power is evaluated. Results imply that the optimized absorber temperature is some where between 850 K and 1000 K. Sensitivity of results against variations of the system parameters are studied in detail. The present analysis provides a good theoretical guidance for the designing of dish collectors and operating the Stirling heat engine system.     

燃气轮机循环有限时间热力学研究新进展

在概述有限时间热力学理论产生和发展的基础上,着重介绍了运用该理论对闭、开式燃气轮机简单和复杂循环以及燃气轮机热电和热电冷联产循环性能进行热力学分析和优化的最新研究进展。指出了由于有限时间热力学理论进一步充分考虑了实际装置中的不可逆性,因此得到的循环最优性能是综合最佳的,同时也发现了一些与经典热力学理论研究不同的新结果。