斯特林发动机的研究与发展

低温差斯特林发动机的研究与制造摘要：介以斯特林热力循环为理论基础，设计并制造一种外燃式低温差条件下工作的斯特林发动机。

通过机加工工艺及3D打印技术的途径，设计并制造相关零部件，最终制造出以清洁能源为动力的斯特林发动机，并将其应用到实际的生活和生产中以实现清洁能源的收集和废热的再利用。

关键词：清洁能源斯特林循环斯特林发动机低温差21世纪我们面临着资源困乏，环境污染严重的社会现状。

随着全球能源危机的发展与环境的恶化，人们清楚地认识到开发利用新能源的重要性。

该文介绍了一种外部燃烧(加热)的封闭式活塞发动机，其优点有噪音低、效率高、污染小、维修方便和燃料来源广等。

该发动机可以作为一种高效的、清洁的动力机应用在多个领域中，并且在环境保护、节能减排方面有着重要的意义。

斯特林发动机的燃料来源广、对燃料的适应性强，不仅可以使用天然气、石油、煤等作为能源，还可以使用化学能、原子能、太阳能以及燃烧秸秆、木材等农林废弃物时产生的热能。

另外，斯特林发动机具有很高的热效率，理论上来说，斯特林循环效率和同等状态下的卡诺效率相等。

该课题就是计并制造一种外燃式低温差条件下工作的斯特林发动机，利用太阳能或者其他废热来驱动斯特林发动机，再给其配上发电装置实现的输出，目前制造出来的原型机功率最大可以达到2W，可以实现为手机等移动设备充电。

1、设计及原理1.1 斯特林循环斯特林发动机包括冷腔(压缩腔)、冷却器、热腔(膨胀腔)、回热器、加热器5部分。

冷腔和冷却器是循环的低温部分，一般称为冷区。

热腔和加热器是循环的高温部分，称为热区。

斯特林循环的工作流程为：首先把工质密封在闭合回路中，随后通过活塞运动使回路进行流动。

理想的循环是回热器中的等容冷却过程、膨胀腔中的等温膨胀过程、回热器中的等容加热过程、压缩腔中的等温压缩过程。

(见图1、图2)由此可见，热气机的理想循环是由两个定温过程和两个定容过程组成。

斯特林循环也是概括性卡诺循环的一种，其热效率1.2 动力输出装置此部分是用来收集斯特林发动机所输出的动力，在本项目中采用发电装置来收集动力。

关于斯特林发动机的研究与发展学号：13015218姓名：彭俊图摘要:简述了斯特林发动机的发展历史及研究现状，介绍了斯特林循环并归纳了斯特林循环的分析方法，阐述了斯特林发动机的特点和应用，并展望了斯特林发动机的发展前景。

关键词:斯特林发动机;斯特林循环;碟式太阳能热发电系统随着社会的不断发展，化石燃料的消耗量日益增大，传统燃料的内燃机将面临着严重的能源危机，而积极解决这个问题的有效途径之一是开发一种可以使用与传统内燃机不同的燃料的动力装置，斯特林发动机则是目前可行的最佳途径之一。

斯特林发动机(Stirling engine) 又叫热气机，是一种封闭式外燃机，具有燃料来源广，热效率高，排气污染少，噪音低，运转特性好，结构简单，维修方便等优点，并且在太阳能碟式发电系统中有着重要的应用，越来越受到人们的关注。

国外一些专家预言，21 世纪将是斯特林发动机的世纪。

1 斯特林发动机的发展1816 年，罗伯特·斯特林(Robe Stirling) 发明了闭式循环的热气机一一斯特林发动机。

在当年的第4081 号专利中，罗伯特·斯特林在历史上第一次描述了回热器的结构和应用，并对第一台闭式循环热气机的构造进行了描述斯特林发动机是一种外部燃烧(加热)的封闭式活塞发动机。

自罗伯特·斯特林于1816 年发明斯特林循环以来，限于当时条件，大部分发动机的功率和效率都很低，逐渐被比其发明晚半个多世纪的内燃机所替代。

1916 年最后一台老式斯特林发动机出厂，斯特林发动机的发展告一段落[1 3J 近几十年来，随着能源问题和污染问题日益突出，以及斯特林发动机的一些关键技术问题的解决和它所特有的优点，因而受到了国内外的广泛关注。

20 世纪30 年代到60代，现代斯特林发动机的鼻祖一一荷兰的菲利普公司开创了现代斯特林发动机发展的新阶段。

之后经过通用发动机公司、福特汽车公司、瑞典联合热气机公司的不断发展，在包括美国、俄罗斯、英国、法国、德国、日本等主要工业国家政府的资助下，在碟式太阳能热发电、制冷和热泵等领域取得重要进展。

斯特林发动机摘要斯特林发动机不仅理论热效率高，等于卡诺循环效率，而且作为外燃机其排放特性非常好，所以近三十年来一直是研究的热点。

本文主要写了斯特林发动机的循环过程分析、优缺点、应用等。

关键词：斯特林发动机，斯特林循环，机械效率一、斯特林机简介这种发动机是伦敦的牧师罗巴特•斯特林（Robert Stirling ）于1816年发明的，所以命名为“斯特林发动机”（Stirling engine ）。

斯特林发动机是独特的热机，因为他们理论上的效率几乎等于理论最大效率，即卡诺循环效率。

斯特林发动机是通过气体受热膨胀、遇冷压缩而产生动力的。

斯特林机可用氢、氮、氦或空气等作为工质，按斯特林循环工作。

在热气机封闭的气缸内充有一定容积的工质，气缸一端为热腔，另一端为冷腔。

工质在低温冷腔中压缩，然后流到高温热腔中迅速加热，膨胀作功。

燃料在气缸外的燃烧室内连续燃烧，通过加热器传给工质，工质不直接参与燃烧，也不更换。

二、斯特林机的循环过程热力循环可以分为定温压缩过程、定容回热过程、定温膨胀过程、定容储热过程四个过程。

斯特林循环可以分为4个过程：① ② ③ ④①a→b 定容回热过程:动力活塞停留在它的上止点附近,配气活塞上行，迫使冷腔内的工质经回热器流入配气活塞上方的热腔，低温工质流经回热器时吸收热量，使温度升高。

②b→c定温膨胀过程：配气活塞继续上行，工质经加热器加热，在热腔中膨胀，推动动力活塞向下并对外作功。

③c→d定容储热过程：动力活塞保持在下止点附近，配气活塞下行，工质从热腔经回热器返回冷腔，回热器吸收工质的热量，工质温度下降至冷腔温度。

④d→a定温压缩过程:配气活塞停留在下止点附近，动力活塞从它的下止点向上压缩工质，工质流经冷却器时将压缩产生的热量散掉，当动力活塞到达它的上止点时压缩过程结束。

斯特林循环与卡诺循环比较，前者由两个等温过程和两个等体积过程所构成，而后者係由两个等温过程和两个绝热过程所构成。

换言之，斯特林引擎循环以两个等体积的吸热与排热过程，取代卡诺循环的两个绝热过程。

毕业设计(论文) 题目斯特林发动机模型制作与研究系别动力工程系专业班级热能与动力工程08k3班学生姓名指导教师王庆五二○一二年六月斯特林发动机模型制作与研究摘要随着石油资源的日益短缺，石油价格逐渐上涨，传统的内燃机使用石油资源而引起的环境污染、能源使用极不平衡等社会问题日见突出。

研究能以天然气、沼气、生物质等作为燃料的发动机有关技术，对于促进能源的综合利用、改善当前使用单一石油资源的状况并减少环境污染，创造节约型社会，具有重要的意义。

斯特林发动机作为外燃机具有的燃料多样化、效率高、噪音和污染小等特点，适于利用农村薪材、桔杆和太阳能进行发电。

斯特林发动机得天独厚的优势，以及各种新材料新技术的出现，斯特林发动机必将代替内燃机为21世纪提供主要动力。

斯特林发动机的广泛应用，必将使我国的能源利用效率得到大幅度提高，无沦是对环境保护还是节能减排，都有着非常重要的积极意义，也将会为我国的经济又好义快的发展提供充足动力。

本文通过研究斯特林发动机的性能特性，讲述了斯特林发动机的结构类型与主要分析方法，总结了斯特林发动机的关键技术，阐述了斯特林发动机的特点及主要应用，设计制造了斯特林发动机模型，并对该模型进行了实验分析，得出的结论和模拟性能基本一致。

关键词:斯特林发动机；性能模拟；设计实验Stirling engine model production and studyAbstractThe oil energy is reducing and its price is increasing day by day,theinternal-combustion engine has brought environment pollution and broken zoology balance，the problems are standing out．Researching engine that can combust gas，marsh gas，biology is very signification that it can promote the compositive utilization of energy，change the use of only one oil energy，reduce environment pollution，create the economy society．The Stirling engine as outboard engines with fuel diversification, high efficiency, noise and pollution and other characteristics, suitable for rural fuelwood, straw and solar power generation. The unique advantage of the Stirling engine, as well as a variety of new materials, new technologies emerge, the Stirling engine will replace the internal combustion engine to provide the main driving force for the 21st century. Wide range of applications of the Stirling engine, will make China's energy use efficiency has been greatly improved, no occupied by the enemy of environmental protection or energy saving, have very important positive significance, will also be good for China's economic justice the fast pace of development to provide adequate power.According to the requirements on the development of energy and basing on the theory of stifling engine，the software the simulate stirling engine character is developed,then the configuration-type and analytical method of Stirling cycle were elaborated in the following parts.The key technology that affect the performance was also summarized.Through its character,the stifling engine model is designed and manufactured，and it is tested，the conclusion consistent with the simulation character．Key Words:stirling engine，simulation eharaeter`designing experiment目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 斯特林发动机的背景及意义 (1)1.2 斯特林发动机国内外研究动态 (2)1.2.1 国内发展状况 (2)1.2.2 国外发展状况 (2)1.3 本文的主要研究内容 (4)2 斯特林发动机组成及理论分析 (5)2.1 斯特林发动机的组成 (5)2.2 斯特林发动机的工作原理 (6)2.3 斯特林发动机热效率分析 (8)2.4 小结 (8)3 斯特林发动机性能分析 (10)3.1 斯特林发动机实际循环性能分析计算 (10)3.1.1 数学模型的建立 (10)3.2 斯特林发动机性能模拟及影响性能因素 (13)3.2.1 膨胀腔、压缩腔示功图和总示功图 (13)3.2.2温度、压力、转速等因素对斯特林发动机性能影响 (14)3.3 结论 (15)4 斯特林发动机模型设计制作 (16)4.1 斯特林发动机的设计类型 (16)4.2 斯特林发动机设计参数的选择及确定 (16)4.3 斯特林发动机的具体尺寸及制作 (17)4.3.1 斯特林发动机模型外型 (17)4.3.2 制作方法及制作工序 (18)4.3.3 组装次序及注意事项 (22)4.3.4 试运行 (23)4.4 小结 (23)5 斯特林发动机在联合循环及余热利用中的研究 (24)5.1 朗肯—斯特林联合循环 (24)5.2 燃气轮机—斯特林联合循环 (26)5.3 小结 (28)结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)1 绪论在当今世界科学技术的迅速发展，人们在不断完善现有动力机的同时，还在努力探索开发新型的动力机，外燃机就是在这样的背景下设计成功的，随着石油资源的日益短缺，石油价格逐渐上涨，传统的内燃机使用石油资源而引起的环境污染、能源使用极不平衡等社会问题日见突出。

太阳能斯特林发动机调研报告一．太阳能斯特林发动机的研究意义进入21世纪，人类社会面临着严重的能源紧缺和环境污染。

传统能源中的石油和天然气将在未来几十年内耗尽,煤尽管还能用一二百年，但它会对生态和环境带来很多的副作用。

在世界范围内的能源危机中，中国更是首当其冲。

因此研究开发无污染、可再生的新能源与能源转换技术是科技界的当务之急[1]。

从能源管理角度来讲,太阳能是产生动力的可再生和不可耗尽的重要能源之一。

把太阳能转换成机械能的有几种方法。

其中理论上可达到最大效率的是斯特林发动机(或热气机)。

斯特林发动机是一种简单的外燃机。

这是罗伯特·史特灵在1816年（英国、专利号4081)就提出的概念。

和内燃机相比，这种发动机效率高、污染小、噪音低等优点。

可以应用在许多领域内中作为清洁高效的动力机, 对节能减排、保护环境有重要意义。

二．斯特林发动机的原理斯特林发动机是利用高温高压的氢气或氦气作为工质, 通过2个等容过程和2个等温过程可逆循环( 图1) 。

气缸中装有2个对置的活塞, 中间设置1个回热器用于交替的吸热和放热, 活塞和回热器之间为膨胀腔和压缩腔。

膨胀腔始终保持高T max, 压缩腔则始终保持低温T min。

由图1可见, 斯特林循环由以下4个换热过程组成: 1- 2为等温压缩, 热量从工质传递给外部低温热源; 2-3 为等容过程, 热量从回热器传给工质; 3-4为等温膨胀,热量从外部高温热源传递给工质; 4-1 为等容过程, 热量由工质传递给回热器。

斯特林发动机是独特的热机，因为他们理论上的效率几乎等于理论最大效率，称为卡诺循环效率。

斯特灵发动机是通过气体受热膨胀、遇冷压缩而产生动力的。

这是一种外燃发动机，使燃料连续地燃烧，蒸发的膨胀氢气（或氦）作为动力气体使活塞运动，膨胀气体在冷气室冷却，反复地进行这样的循环过程。

燃料在气缸外的燃烧室内连续燃烧，通过加热器传给工质，工质不直接参与燃烧，也不更换。

斯特林发动机斯特林发动机的发展史,以及斯特林在各个方面的应用。

斯特林发动机一热机领域里的竞争者王景枯上海汽车发动机厂上海船用柴油机研究所徐宁义! #,自从概念以后年法国卡诺提出热机的循环和可逆的,同时向外放热0,保证过程等温,做负功。

人们认识到实际热机的效率不可能高于理想可逆的热机理想效率与工质无关只与冷热源的,动力活塞在上止点不动配气活塞由上止点向下点运动经压缩后的工质流经回热等温吸热―,,,谧差有关多年以来汽轮机、,并据此设想出高压缩型自燃式热机、、。

一百器,并从中吸收热量使温度和压力都升高到最大值,。

与内燃机同时发展或新近在发展中的有燃气轮机以及利用太阳能氢能核聚变能,、由于动力活塞不动行,总工作容积不变,过程在等容进不做功。

等各种能源的高效低公害新型动力机、、。

属于热机范、畴的则有蒸汽机内燃机汽轮机燃气轮机斯/ )特林% ( +发动机朗肯, .发动机和氢发、、膨胀麟动机低、除蒸汽机已接近淘汰以外汽轮机由于效率太装置笨重而只用于电站和大型船舶,斯特林朗。

、,厂〕〕二厂二二〕州肯和氮发动机目前均尚不够成熟因此作为主要发动机的仅有内燃机和燃气轮机,而燃气轮机的经济性还比不上内燃机,。

,1 2一1加热器’… 曰3回热器配气活塞冷却器压缩腔所以内燃机仍然是目前经济性最好“”动力活塞的发动机。

内燃机的工作依赖于一次能源中的石油和天然气而世界上石油和天然气的储藏量是有限但是,。

它的用最却不断增长解决这个危机的手段不外平两方面一是开发新能源使内嫩机不再使用石油的,,。

与天然气用,”而以其他合成燃料或别的燃料供内燃机使另一方面便是内燃机本身的改进尽量少用一,,斯特林机的工作原理图30“次能源同时研制不使用机以逐步取代内嫩机,,。

“一次能源,”的新型热另一个重大问题是、,工业不断发展环境污染其中包括大气污染噪声和振动严重,对人类的威胁也越加―从加热器获得大量热量在等温膨胀做正功活塞不配等容放热―动力在下止点动气活塞从下止点向上止点运动经等温膨胀后的高温工,等温膨胀两个活塞同时向下运动,,工质。

1斯特林发动机闭式循环系统的组件简介(1)冷腔处于循环的低温部分,和冷却器联接,压缩热量由冷却器导至外界,在压缩过程中有相当一部分工质居于冷腔。

(2)冷却器位于回热器和冷腔之间,功能是将压缩热传到外界,保证工质在较低的温度下进行压缩。

(3)回热器串联在加热器和冷却器之间,是循环系统的一个内部换热器,它交替从工质吸热和向工质放热,使工质反复地受到冷却和加热。

回热器并不是必需装置,但它对发动机的效率影响极大。

在往复式斯特林发动机中,回热器的使用既使斯特林循环的热效率明显提高,但又增加了工质的阻力和压力损失,工质吸热、散热交替进行,限制了斯特林发动机的转速,影响了功率的输出。

因此,优化回热器的设计是斯特林发动机的核心技术问题。

(4)加热器加热器是将外部热源的热能传给工质,使其受热膨胀。

加热器的一端与热腔联接,另一端与回热器联接。

(5)热腔始终处于循环的高温部分,连续地将外部热源传给工质,在膨胀时相当部分的工质居于热腔。

因此其必须能承受高温和高压,大量的热损失是由热腔散失的。

2斯特林发动机的基本结构根据工作空间和回热器的布置方式,斯特林发动机可以分为α、β和γ三种基本类型。

α型斯特林发动机的结构最简单,具有两个汽缸,两个汽缸中间通过加热器、回热器、冷却器连通,热活塞和冷活塞分别位于各自的汽缸内,热活塞负责工质的膨胀,冷活塞负责工质的压缩,两个活塞连接在同一曲轴上,往复运动遵循一定的规律。

α型斯特林发动机的优点是能实现较大的功率。

β型斯特林发动机只有一个汽缸,同时配备了配气活塞和动力活塞,配气活塞负责驱动工质在加热器、回热器和冷却器之间流通;动力活塞负责工质的压缩和膨胀,输出动力。

β型斯特林发动机的特点是能在小温差下工作。

γ型斯特林发动机配置有两个汽缸,配气活塞和动力活塞分别处于配气汽缸和动力汽缸内,配气活塞负责驱动工质流通,动力活塞单独完成工质的压缩和膨胀工作。

3斯特林发动机的工作原理斯特林循环包括2个等温过程和2个等容过程。

斯特林发动机的原理探究以及未来发展学校：平凉一中班级：2017届19班指导教师：柳荣春组长：卢彬组员：高阳阳刘译遥颉映汝兰子文胡鑫鑫张楷浛摘要：随着全球能源与环保的形势日趋严峻，斯特林发动机由于其具有多种能源的广泛适应性和优良的环境特性已越来越受到重视。

基于以上因素，本文结合实践，对于斯特林发动机的循环原理，优缺点进行了研究，对其应用以及研发改良进行相关探讨，并对其未来发展作出合理展望。

关键词：斯特林发动机能源环境循环原理研发改良斯特林发动机是英国物理学家罗巴特·斯特林于1816年发明的，所以命名为“斯特林发动机”。

斯特林发动机是通过气缸内工作介质（氢气或氦气）经过冷却、压缩、吸热、膨胀为一个周期的循环来输出动力，因此又被称为热气机。

斯特林发动机是一种外燃发动机，其有效效率一般介于汽油机与柴油机之间。

一、斯特林发动机的循环原理斯特林发动机及其循环编辑1816年伦敦牧师Robert Stirling提出了一种活塞式热气发动机一斯特林发动机的构想，这是一种外部加热的闭式循环发动机。

该循环由两个等温过程和两个定容回热过程组成，属于概括性卡诺循环的一种。

实现斯特林循环的关键在于实现回热。

斯特林构想的热机由两个气缸-活塞夹一个蓄热式回热器组成。

其制冷工作过程工作原理如下：两个气缸-活塞系统为膨胀气缸-活塞系统和压缩气缸-活塞系统，分别对应于高温吸热和低温放热过程。

两个气缸内工质气体通过蓄热式回热器连通，假定两个气缸缸套保持良好等温传热能力，以保证缸内气体温度各自始终不变(等温)，稳态工作状况下，蓄热式回热器已经建立了从低温( 膨胀气缸)到高温(压缩气缸)的稳定温度梯度。

定义两个气缸-活塞系统中活塞靠近蓄热式回热器的行程止点为近止点，远离回热器的行程止点为远止点。

选取循环开始时压缩活塞位于远止点，膨胀活塞位于近止点。

此时工质气体完全处于压缩气缸中(假定理想情况下回热器内不存储气体)，状态点编号为2。

斯特林发动机发展史
斯特林发动机是一种热力循环发动机，与内燃机不同，它的工作循环是由外部燃料燃烧产生的热能引起的气体膨胀和收缩来完成的。

该发动机具有高效率、低噪音、低振动、长寿命等优点，因此在航空、船舶、陆地交通等领域得到了广泛应用。

斯特林发动机的发展历程可以追溯到1816年，英国神学家罗伯特·斯特林发明了一种基于气体膨胀和收缩原理的发动机原型。

随着科学技术的发展和应用需求的不断增加，斯特林发动机得到了广泛关注和研究。

20世纪初期，斯特林发动机在航空领域得到了迅速发展。

1915年，英国的诺曼·德·布鲁姆菲尔德成功地应用斯特林发动机于一架飞机上进行试飞，并且获得了成功。

此后，斯特林发动机在航空领域的应用不断扩大，成为了当时的主流发动机之一。

随着技术的不断进步，斯特林发动机的性能也得到了不断提高。

20世纪50年代，美国国家航空和宇宙航行局（NASA）开始研究斯特林发动机，旨在开发出一种高效率、低噪音的航空发动机。

经过多年的研究和实验，NASA于1971年成功地研制出了一种新型斯特林发动机。

该发动机的效率高达40%，远远高于传统发动机，标志着斯特林发动机在技术上取得了重大突破。

近年来，斯特林发动机在能源领域的应用也越来越广泛。

由于其高效率、低噪音、低振动等优点，它被广泛应用于太阳能、生物质、地热能等清洁能源的开发和利用中，成为了一种重要的能源转换技术。

斯特林发动机基础研究与优化设计斯特林发动机是一种热机，利用外部热源和内部工作物质的循环变化完成能量转换，实现动力输出。

与内燃机相比，斯特林发动机具有结构简单、噪音低、排放少、维护成本低等优点，而且可以使用多种燃料，因此备受研究者和工程师的关注。

本文将介绍斯特林发动机的基础原理和优化设计方法。

一、斯特林发动机的基础原理斯特林发动机的工作原理基于一个简单的热力学循环，称为斯特林循环。

这个循环包括四个处理过程：加热、等容膨胀、冷却和等容压缩。

斯特林发动机的关键组成部分包括热源、工作物质、热交换器、活塞、缸筒和阀门。

斯特林发动机的热源可以是任何方便的燃料，例如天然气、液化石油气和生物质。

燃料在热源中燃烧，产生高温高压的气体。

这些气体通过热交换器传递给工作物质，使工作物质的温度升高。

工作物质是斯特林发动机的动力源，通常是氢气、氦气或空气。

当工作物质从温度低的热交换器进入温度高的热交换器时，它会被加热并膨胀。

此时，压力在活塞的作用下推动活塞向外运动，这就是等容膨胀过程。

等容膨胀完成后，工作物质从热交换器中流出，进入温度低的热交换器，被冷却并压缩。

这就是等容压缩过程。

最后，工作物质从压缩器流回膨胀室，完成一个斯特林循环，可以输出动力。

二、斯特林发动机的优化设计虽然斯特林发动机具有许多优点，但是它也存在一些缺陷。

例如，斯特林发动机的功率密度通常低于内燃机，而且在实际应用中具有较低的效率。

因此，研究人员一直在进行斯特林发动机的优化设计，以提高功率密度和效率。

1. 优化工作物质为了提高斯特林发动机的功率密度和效率，研究人员通常会优化工作物质的选择和属性。

例如，在高温下，氢气比空气更适合用作工作物质，因为它具有更高的热导率和更低的分子量。

此外，添加适量的抑制剂可以减少工作物质的分子大小和热传导率，有助于提高发动机的效率。

2. 优化热交换器热交换器是斯特林发动机中的一个重要组成部分，其性能对发动机的效率和功率密度有较大影响。

一亿美元投资研究的10千瓦斯特林发动机本机是丙烷气为燃料的10千瓦林邦-斯特林发动机驱动发电机。

第一林邦-斯特林发动机最早是由奥西恩林邦专利于1908年。

配置基本上是一个斯特林发动机，有一个自由活塞位移活塞和动力活塞运动。

本机是一种原始理念的现代体现。

它的设计，建造和测试了我的帮助和其他几个老练，经验丰富的同事，包括出版斯特林博士詹姆斯Senft，大卫Gedeon直流，大卫Berchowitz，乔恩斯卡尔和Souran Monechehri支持下，在1988-1989美元的985K DARPA的合同与美国的海军。

这是不是一个玩具。

它是由美国政府资助的发动机发展计划，以及一个值得注意的斯特林发动机的历史片交付硬件。

它的许多创新设计的特点之一是置换控制模块（DCM），配置要通过一个单一的7“膨胀锁紧环（包括止动环的工具！）的去除率从发动机迅速移动。

这提供了进入该服务或完全与整个DCM的快速更换的停机时间最小化过程中的所有组件上端DCM的服务。

另一种设计新颖的特点在于它新颖的控制设计，使发动机的自我调整，应对电力负荷要求其被要求电力输出系统。

这是通过步进电机驱动针阀显着变化的响应速度引起的曲轴电力负荷的变化改变了置换活塞阻尼特性。

设计细节载和出版，在1988年和1989年Intersociety能源转换工程会议提交的两份技术文件解释。

开发计划的部分还包括设计和固体润滑混合陶瓷轴承的发展。

较低的驱动装置，电力活塞组成，四连杆，曲轴及电动发电机的设计，最终在一个轻量级的复合气瓶压力容器，但目前住在高强度钢瓶内。

截至1989年2年发展计划并没有完全完成机器测试，结束（这是常有的案例）。

该引擎被送到海军，随后在1992年购买，以期完成其发展的意图。

在资金枯竭的时间和交付给海军的机器，它已成功地运行在反向模式，作为低温冷却器（驾驶与电动马达作为发电机运转的发动机）。

这是证明了斯特林发动机的热力学，气体动力学运动学和常规手段。

自由活塞斯特林发动机动力学特性研究的开题报告一、研究背景与目的随着能源危机的严峻，人们对环保新能源的需求也日益增加。

作为一种高效、低污染、可再生的新型发动机，斯特林发动机因其操作简单、噪音低、振动小等优点而备受关注。

自由活塞斯特林发动机作为斯特林发动机的一种新型类型，其实现了减小体积、提高功率密度和轻质化的目标，是斯特林发动机的发展方向之一。

然而，与传统的斯特林发动机相比，自由活塞斯特林发动机的动力学特性更为复杂，需要深入研究和分析。

因此，本研究旨在对自由活塞斯特林发动机的动力学特性进行研究，探究其运转过程中的动力学行为与性能特点，为其应用于实际工程中提供理论基础。

二、研究内容和重点本研究的主要内容包括以下几个方面：1.自由活塞斯特林发动机的基本原理和结构特点，包括工作过程、热力学循环、活塞组件、燃烧室等。

2.自由活塞斯特林发动机的数学模型建立与仿真，包括功率输出、压力、温度、速度等关键参数的计算。

3.自由活塞斯特林发动机的动力学特性分析，包括动力学方程的推导、自由活塞的振动特性、运动规律等。

4.自由活塞斯特林发动机的性能实验与评估，包括实际测试数据的收集和分析，以及对发动机性能的评估与改进。

本研究的重点是自由活塞斯特林发动机的动力学特性分析和性能评估，旨在揭示其实现高效、可靠、稳定运行的关键技术和方法。

三、研究方法和步骤本研究采用理论分析、数学模拟仿真、实验测试等多种研究方法，具体步骤如下：1.研究文献阅读和资料收集，对自由活塞斯特林发动机的基本原理、热力学循环、动力学特性等进行深入了解。

2.根据摩擦、密封等因素建立自由活塞斯特林发动机的数学模型，并进行仿真计算，得到关键参数的数值结果。

3.基于数学模型，推导自由活塞斯特林发动机的运动规律和振动特性，并进行数值模拟验证。

4.设计实验方案进行实际测试，收集发动机运行数据，对性能指标进行量化评估。

5.综合分析实验和仿真结果，提出自由活塞斯特林发动机的优化设计和性能提升策略。