發(fā)布時(shí)間：2024-03-02 11:49

　　為了探究因素對(duì)β型斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)功率的影響,同時(shí)研究影響程度及顯著性,以Schmidt分析法為基礎(chǔ),對(duì)β型斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的功率進(jìn)行理論計(jì)算,并針對(duì)影響斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)性能的活塞相位角、行程容積比、死容積比和溫度比,利用Matlab編程繪制三維圖像,分析兩兩因素耦合對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)功率的影響,研究因素之間的相互作用.結(jié)果表明:活塞相位角存在最佳值,且此最佳值隨行程容積比、溫度比的增加分別呈現(xiàn)減小、增大的趨勢(shì);行程容積比越大功率越大,且死容積比越小,行程容積比對(duì)功率的影響越大,最佳行程容積比為0.5～1.5;死容積比的增加將導(dǎo)致功率降低,死容積比應(yīng)小于1.5,而行程容積比的增加會(huì)使此降低幅度增大,溫度比的增加使此降低幅度減小;功率隨溫度比的增大而減少,最佳溫度比應(yīng)小于0.5.最后,利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)分析4個(gè)因素的影響作用大小及顯著性,得到溫度比和行程容積比相對(duì)顯著的結(jié)果.

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【部分圖文】：

圖1β型斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖

按照機(jī)械構(gòu)造的差異，將斯特林機(jī)分為α，β，γ型．文中主要研究β型斯特林機(jī)．不同于α型及γ型2個(gè)活塞放置于2個(gè)氣缸的結(jié)構(gòu)，β型斯特林機(jī)將2個(gè)活塞放置于1個(gè)氣缸中，相對(duì)縮小了體積，減小了無(wú)益容積．其中，氣缸上端的活塞被稱為配氣活塞，配氣活塞與腔體上端組成的區(qū)域稱為熱腔．下端的活塞被稱....

圖2容積變化與曲軸轉(zhuǎn)角的關(guān)系

利用壓力和腔體容積的變化推導(dǎo)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)功計(jì)算式．由于活塞按照正弦規(guī)律運(yùn)動(dòng)，規(guī)定曲軸轉(zhuǎn)角Φ從熱腔活塞下止點(diǎn)算起，如圖2所示得到各容積變化與曲軸轉(zhuǎn)角的關(guān)系圖，橫坐標(biāo)表示曲軸轉(zhuǎn)角，縱坐標(biāo)表示腔體及掃氣容積．其中，VE為熱腔掃氣容積，VC為冷腔掃氣容積，Ve為瞬時(shí)熱腔容積，Vc為瞬時(shí)冷腔....

圖3發(fā)動(dòng)機(jī)容積及角度示意圖

圖3為β型斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)各容積及角度示意圖．圖3b中，點(diǎn)A為配氣活塞上止點(diǎn)，點(diǎn)B為動(dòng)力活塞上止點(diǎn)，2點(diǎn)之間的曲軸角度為活塞相位角α，點(diǎn)C為配氣活塞下止點(diǎn)，沿點(diǎn)C順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到曲軸盤任意點(diǎn)的曲軸角度為曲軸轉(zhuǎn)角Φ，圖中Φ為A,C兩瞬時(shí)狀態(tài)下的曲軸轉(zhuǎn)角．為計(jì)算系統(tǒng)工作中各處的瞬時(shí)壓力，根據(jù)....

圖4α與κ耦合對(duì)功率的影響

當(dāng)α≤65°，κ≥1.6或α≤55°，1.2≤κ≤1.4時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率降至負(fù)值，這是由于α過(guò)小，而κ過(guò)大造成的．在實(shí)際應(yīng)用中，κ有一定的范圍，過(guò)大過(guò)小都會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能．因此，在選擇活塞相位角的最佳值時(shí)，應(yīng)綜合考慮各因素的最佳范圍，配合起來(lái)使發(fā)動(dòng)機(jī)性能更優(yōu)，避免出現(xiàn)負(fù)值，出現(xiàn)與實(shí)....

本文編號(hào)：3916814