斯特林发动机的发展与应用.pdf

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1、第31卷第4期能源技术VD1．31No．42010年8月ENERGYTECHNOLOGYAug．2010斯特林发动机的发展与应用李海伟，石林锁，李亚奇(第二炮兵工程学院502教研室，西安710025)摘要：回顾了斯特林发动机的发展历史，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，最后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；蝶式太阳能热发电系统中图分类号：TK1文献标志码：A文章编号：1005-7439(2010)04—0228—04TheDevelopmentandApplication

2、ofStirlingEngineLIHai-wei，SHILin-suo，LIYa-qi{No．502FacultyofTheSecondArtilleryEngineeringCollege，Xi’an710025，China)Abstract：ThephylogenyofStirlingenginewasfirstlyreviewedinthispaper，thentheconfiguration-typeandanalyticalmethodofStirlingcyclewereelaboratedinthefollowingparts．Thekeytechnology

3、thataffecttheperformancewasalsosummarized．ThentheexcellenceandapplicationofStirlingenginewasdepicted．Inaddition，Itsfuturedevelopmentwasalsoexpectedinthispapen’Keywords：stirlingengine；stirlingcycle；dish-stirlingsolarpowergenerationsystem斯特林发动机(Stirlingengine)又叫热气机，是发动机的运转比较平稳，扭矩比较均匀，超负荷能力一种外

4、部燃烧(加热)的封闭式活塞发动机，具有燃强(可以在超负荷5O的情况下仍然能正常运转)，料来源广、效率高、污染小、噪音低和维修方便等优相比之下内燃机超负荷能力只有5～15。另点，可以应用在许多领域内中作为清洁高效的动力外，斯特林发动机结构简单，比内燃机少40的零机，对节能减排、保护环境有重要意义。斯特林发动部件，例如自由活塞式斯特林发动机只有密封的汽机对燃料的适应性很强，可用能源除了煤、石油、天缸和两个活塞，没有容易出故障的气阀机构、高压喷然气外，还可以利用太阳能、原子能、化学能以及木油系统和需要良好润滑的活塞环，维修也比较方材、秸秆等农林废弃物燃烧所放出来的热能。斯特便『】]

5、。本文将对斯特林发动机的发展历史进行回林发动机的热效率很高，理论上斯特林循环效率等顾，并对斯特林发动机的特点和分析方法进行分析，于相同状态下的卡诺效率，实验表明斯特林发动机指出斯特林发动机的关键技术和发展前景。的实际有效效率可以达到32～40，最高甚至可I发展历史达47％。斯特林发动机运行的污染物排放少，作为外燃机燃料可以在足够的空气下连续燃烧，燃烧比1816年，罗伯特·斯特林(RobertStirling)发较充分，与内燃机相比，排放的一氧化碳和碳氢化合明了闭式循环的热气机——斯特林发动机，对第一物等有害气体大大减少。斯特林发动机没有气阀机台闭式循环热气机的构造进行了描述[

6、1]。l9世构，工质在汽缸内的压力变化接近正弦波形，而且燃纪初上半叶，斯特林发动机已经得到了广泛的应用，烧不会产生的爆震和排气波，因而运转比较平稳，噪1853年约翰·埃里克森(JohnEriession)制造出了音比较小；例如STM生产的50kW的斯特林发动一台总功率为220kw的超大型斯特林发动机，活机在裸机工作时，1m处的噪音低于75dB。斯特林塞直径为4．2in，转速为9r／min，效率为l3，但受·228·李海伟等：斯特林发动机的发展与应用技术条件限制，当时的斯特林发动机功率一般都比工作。理论上，7型双作用的斯特林发动机具有最较小(100～4000w)、体积也比较大，

7、同时由于柴高的机械效率，并且有很好的自增压效果]。油机、汽油机等内燃机的广泛应用，斯特林发动机的加热器冷却器发展受到了极大阻力，1916年最后一台老式斯特林发动机出厂，斯特林发动机的第一阶段宣告结束。斯特林发动机比较适合偏远地区应用的小型热发电，荷兰的菲利普公司一直致力于这类设备的研制，1937年研制了一台高效新型的斯特林发动机，开创了现代斯特林发动机研制的先河。此后随着科学技术的发展，一些新型材料(不锈钢等)和先进技术(流体力学和传热学等)的应用，使斯特林发动机(a)a型斯特林发动机的研制重新获得了关