斯特林发动机.ppt

斯特林发动机?热气机(StirlingEngine) 是一种由外部供热使气体在不同温度下作周期性压缩和膨胀的闭式循环往复式发动机,由苏格兰牧师 RobertStirling 在十九世纪初发明,所以又称斯特林发动机。相对于内燃机燃料在气缸内燃烧的特点,热气机又被称作外燃机。现在热气机特指按闭式回热循环工作的热机,不包括斯特林热泵或斯特林制冷机。?斯?特?林?发?动?机?新型外燃机使用氢气作为工质,在四个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,膨胀做功。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。外燃机依靠外部的热源对其密封在机器中的工质进行加热,进行闭式循环。斯特林发动机对外燃方法无特殊要求,只要外部热源的温度高于机器中工质的温度即可,因此加热方式灵活:既可以使用传统的化学燃料,又可以使用太阳能、生物质能,地热或者利用工业余热作为热源。根据斯特林发动机的设计要求,热源可高可低,几十度的温差即可使其运转起来。斯特林发动机在运转的过程中,预充于机器内部的工质通过不断的吸热膨胀、冷却收缩的循环过程实现连续的做功。?斯特林发动机与内燃机最大的区别是:它在做功时,不是通过燃料在气缸内部瞬间升到很高的温度和压力进行爆震去推动活塞,而是依靠外部的热源对其热膨胀气缸持续传热,由机器内部不断升温升压的工质去推动活塞做功,因此在工作时较内燃机要平稳,而且噪音要小很多。?斯特林发动机主要由压缩腔、加热器、回热器、冷却器和膨胀腔组成, 根据工作空间和回热器的配置方式上, 可以分为 A, B 和 C 三种基本类型?A型斯特林发动机的结构最简单, 加热器、回热器、冷却器两侧配备了热活塞和冷活塞, 热活塞负责工质的膨胀, 冷活塞负责工质的压缩, 当工质全部进入其中一个汽缸时, 一个活塞固定, 另一个活塞压缩或膨胀工质。?B型斯特林发动机在同一个汽缸中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, 当工质在冷区时压缩工质, 当工质在热区时让工质膨胀。? C 型斯特林发动机的动力活塞和配气活塞分别处于配气汽缸和动力汽缸内, 配气活塞同样负责驱动工质流通, 动力活塞单独完成工质的压缩和膨胀工作。理论上, C 型双作用的斯特林发动机具有最高的机械效率, 并且有很好的自增压效果。