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a型斯特林发动机热效率的数值算法与优化
| 论文题名： | a型斯特林发动机热效率的数值算法与优化 |
| 关键词： | 斯特林发动机;数值计算;遗传算法;理想绝热模型;换热器 |
| 摘要： | 斯特林发动机是一种热效率高、环保可靠、结构紧凑、热源适应性强的动力机械，因此在能源问题日益严峻的今天得到了越来越多的重视。其作为解决环境与能源问题的重要设备，已成为现阶段的研究热点。 本文主要介绍了斯特林发动机模拟计算的发展情况与思路方法，主要工作是对?型斯特林发动机进行数值优化计算。基于理想绝热模型的方程以及龙格库塔法，模拟计算了斯特林发动机内工质的循环，并利用KL关系式对此计算模型的换热与压降进行了修正，考虑了换热器换热与压降对斯特林发动机运行状况的影响，对其运行状况做出了更全面的模拟计算。模拟结果表明斯特林发动机膨胀腔与压缩腔的有效容积比对其热效率有较大的影响，热效率并不随容积比的增加而单调增加，而是存在合适的容积比取值使得效率达到峰值，同时修正的理想绝热模型补充了膨胀腔与压缩腔扫气容积变化的相位差与高低温热源温度差对斯特林发动机热效率的影响，同样存在最佳取值使得热效率取得最优值。 在模拟计算的基础上，利用遗传算法对具体影响发动机运行状况的因素进行了搜索计算，得出了不同工况下的最佳容积比取值以及最佳温度比、相位差的取值，并比较了基于不同循环模型的优化结果，分析了影响因素的最佳取值随工况的变化趋势。 本文结合了理想绝热模型、换热器传热传质方程及遗传优化算法，为斯特林发动机的优化设计梳理了流程，提供了新的思路。 |
| 作者： | 郑天轶 |
| 专业： | 制冷及低温工程 |
| 导师： | 丁国忠 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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