【摘要】：自從人類發(fā)明了熱機(jī),熱機(jī)就一直被廣泛地應(yīng)用于各行各業(yè)。到現(xiàn)在,我們使用最多的機(jī)械便是熱機(jī)。自熱機(jī)被應(yīng)用以來,給人類帶來了很多便捷,使人們的生活水平有了極大的提高。但熱機(jī)對(duì)于能源的利用率卻一直都很低,比如一些常見的熱機(jī)利用率:柴油機(jī)效率為37%左右,火箭以液體為燃料其效率為48%左右,汽油機(jī)效率25%左右等。熱機(jī)的利用率低,那么能源的消耗就會(huì)增加,并排出許多污染環(huán)境的廢物�，F(xiàn)在,人類剛剛走進(jìn)21世紀(jì),就面臨了能源危機(jī)和環(huán)境污染的問題。所以,人類就會(huì)思考能不能進(jìn)一步提高熱機(jī)的利用率或者利用取之不盡、用之不竭、無污染的能源。面對(duì)現(xiàn)在的狀況,科學(xué)家為人類尋到了一條出路:開發(fā)太陽(yáng)能能源,并將太陽(yáng)能作為人類生存、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的新動(dòng)力。本課題的工作有:首先介紹了我國(guó)目前的太陽(yáng)能利用情況,然后引入本文主要研究對(duì)象__太陽(yáng)能熱機(jī)。太陽(yáng)能熱機(jī)系統(tǒng)是由太陽(yáng)能集熱器和熱機(jī)組成,所以太陽(yáng)能熱機(jī)的利用率由太陽(yáng)能集熱器的效率和熱機(jī)利效率共同來決定。由于集熱器存在熱損失,所以整個(gè)系統(tǒng)效率與集熱器的溫度有關(guān)。其次,總結(jié)了太陽(yáng)能兩源可逆熱機(jī)的在給定供熱率的情況下,太陽(yáng)能熱機(jī)系統(tǒng)的效率、功率以及最佳工作溫度,并用mathmatica和origin研究了三者之間的關(guān)系。太陽(yáng)能熱機(jī)存在最佳工作溫度,并且在環(huán)境溫度不同時(shí)不同。與此同時(shí),研究了系統(tǒng)工作在最佳工作溫度時(shí)的功率和效率等與哪些參量有關(guān),并用mathmatica和origin進(jìn)行了研究和繪制圖形。分析得到,太陽(yáng)能熱機(jī)效率和功率取值與熱阻和線性熱損系數(shù)有關(guān)。最后,對(duì)前人研究總結(jié)后,本文的創(chuàng)新點(diǎn)就在于太陽(yáng)能斯特林熱機(jī)的研究。本文研究的意義是簡(jiǎn)易型太陽(yáng)能斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展前景非常好,可能會(huì)為將來太陽(yáng)能熱機(jī)的廣泛使用打下基礎(chǔ)。簡(jiǎn)易型太陽(yáng)能斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)采用的是低壓熱空氣斯特林發(fā)動(dòng)機(jī),由于空氣是混合物不易研究,所以本文采用范德瓦爾斯氣體作為太陽(yáng)能斯特林熱機(jī)的工作物質(zhì)。本文用mathmatica和origin研究了太陽(yáng)能斯特林熱機(jī)的效率、功率及最佳工作溫度。
【學(xué)位授予單位】：曲阜師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK51
【圖文】：

自十八世紀(jì)人類發(fā)明了蒸汽機(jī)，科學(xué)家隨著科技的發(fā)展對(duì)其做了改進(jìn)，使蒸汽很大的改善，并成為推動(dòng)工業(yè)發(fā)展的萬能動(dòng)力機(jī)。因?yàn)檎羝麢C(jī)有熱量散失，所以它理想熱機(jī)，它的效率肯定比不上理想熱機(jī)的效率。蒸汽機(jī)的效率通常在 5%左右，大部分的熱量都會(huì)散失而不能得到有效的利用。熱機(jī)從發(fā)明到現(xiàn)在，一直都在廣泛用。目前，我們使用最多的機(jī)械便是熱機(jī)。但熱機(jī)的效率卻一直很低，例如：柴油只有 37%左右，火箭以液體為燃料其效率為 48%左右，汽油機(jī)的效率為 25%左右等自從熱機(jī)誕生以來，人類為熱機(jī)效率傷透了腦筋，為了改善熱機(jī)的效率，人類探索。工程師通過探索，改善了熱機(jī)結(jié)構(gòu)和性能，不斷的減小了各種消耗熱能因素?zé)釞C(jī)效率的改善程度依然很低。人類不得不想：怎樣提高熱機(jī)效率呢？如何才能夠利用率最大化呢？熱機(jī)是指持續(xù)把熱能通過一定方式轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的裝置。熱機(jī)至少有以下幾成：①循環(huán)工質(zhì)；②兩個(gè)高低溫度的熱源或多個(gè)高低溫度的熱源，能夠使工質(zhì)內(nèi)能也就是從高溫度的熱源吸取熱量，而向低溫度的熱源進(jìn)行放出熱量，輸出內(nèi)能；③做功裝備。圖 1.1 為熱機(jī)工作的縮減圖。

自十八世紀(jì)人類發(fā)明了蒸汽機(jī)，科學(xué)家隨著科技的發(fā)展對(duì)其做了改進(jìn)，使蒸汽很大的改善，并成為推動(dòng)工業(yè)發(fā)展的萬能動(dòng)力機(jī)。因?yàn)檎羝麢C(jī)有熱量散失，所以它理想熱機(jī)，它的效率肯定比不上理想熱機(jī)的效率。蒸汽機(jī)的效率通常在 5%左右，大部分的熱量都會(huì)散失而不能得到有效的利用。熱機(jī)從發(fā)明到現(xiàn)在，一直都在廣泛用。目前，我們使用最多的機(jī)械便是熱機(jī)。但熱機(jī)的效率卻一直很低，例如：柴油只有 37%左右，火箭以液體為燃料其效率為 48%左右，汽油機(jī)的效率為 25%左右等自從熱機(jī)誕生以來，人類為熱機(jī)效率傷透了腦筋，為了改善熱機(jī)的效率，人類探索。工程師通過探索，改善了熱機(jī)結(jié)構(gòu)和性能，不斷的減小了各種消耗熱能因素?zé)釞C(jī)效率的改善程度依然很低。人類不得不想：怎樣提高熱機(jī)效率呢？如何才能夠利用率最大化呢？熱機(jī)是指持續(xù)把熱能通過一定方式轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的裝置。熱機(jī)至少有以下幾成：①循環(huán)工質(zhì)；②兩個(gè)高低溫度的熱源或多個(gè)高低溫度的熱源，能夠使工質(zhì)內(nèi)能也就是從高溫度的熱源吸取熱量，而向低溫度的熱源進(jìn)行放出熱量，輸出內(nèi)能；③做功裝備。圖 1.1 為熱機(jī)工作的縮減圖。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 孫久勛;;以范德瓦耳斯氣體為工質(zhì)的3種熱機(jī)循環(huán)效率[J];物理與工程;2013年06期

2 常騰飛;彭佑多;王e

本文編號(hào)：2725705