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斯特林整机数值模拟及回热器特性研究
| 论文题名： | 斯特林整机数值模拟及回热器特性研究 |
| 关键词： | 斯特林机;回热器;振荡流;数值模拟 |
| 摘要： | 斯特林发动机的燃料来源广、热效率高、排气污染小、噪音低等优点使其引起了众多学者的研究兴趣。回热器作为斯特林机最关键的部件,其工作效率对整机的性能具有十分重要的影响。现有的文献对稳态流动条件下回热器的阻力特性和换热特性做了大量卓有成效的研究。但是实际的斯特林回热器是工作在振荡流条件下的,流动和换热特性和在稳态流动条件下有相当大的差别,频率越高,这种差异就越大。因此,研究振荡流条件下回热器的特性具有相当重要的意义。 本文研究了基于CFD的回热器阻力特性辨识方法,通过实验测量出活塞的运动规律及回热器端部动态压力,以此作为CFD模型的输入参数,辨识出回热器端部速度,实现流速的软测量。在自建的回热器性能测试台上,开展了不同运动相位条件下的回热器振荡流压降的测量,得到了回热器周期最大流动阻力摩擦因子和周期平均流动阻力摩擦因子。实验显示回热器两端压力存在相移且受端部运动相位影响。 此外,本文对斯特林发动机和斯特林制冷机进行了整机CFD数值模拟,得到了系统内温度、速度和密度的变化规律,加深了对斯特林振荡流流型演化的认识。并进一步探讨了CFD数值模拟与回热器模拟软件REGEN之间的交互途径,通过参数互动,可以减少对先验知识的倚赖,并能得到更准确的回热器性能参数(如热损失、效率等)。 |
| 作者： | 罗羽钊 |
| 专业： | 能源与动力工程 |
| 导师： | 胡兴华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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