斯特林发动机瞬态模型及特性分析

作者:邱浩; 王树林; 肖刚
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为了获得斯特林发动机的动态特性和优化方案,将损失机理和压力梯度耦合到控制方程中,提出了一维瞬态斯特林循环分析模型和分析方法,并对GPU-3脉的斯特林发动机进行了模型验证和特性分析。模型中相对误差的指示功率平均值约为4.8%,相对误差的热效率小于1%。当氦气工质的热源温度为977 K,平均压力为2.76MPa时,输出功率随转速的增加先增大后减小。同时,流动阻力的损失从0.174kW增加到3.179kW,最佳运行速度范围约为2500~3000 R/min。最大的三个损失是流动阻力损失、阀门活塞的梭式传热损失和限速压力损失。回热器的压降占总压降的90%以上,瞬时值高达188kPa。减少回热器的压降损失是减少流动阻力损失的有效途径。