斯特林动力转换技术在微型核装置中的应用分析

斯特林循环是一种由两个等温过程和两个等容过程组成的概括性卡诺循环,具有理论上最高的动力转换效率,在空间电源、潜艇动力、太阳能发电、低温制冷等领域具有独特的应用优势。对比了百瓦级同位素-斯特林热电装置和千瓦级空间堆-斯特林电源系统的主要性能指标,对斯特林发电机的热力循环效率、关键技术瓶颈等进行了初步分析,可以为斯特林动力转换技术的工程应用和选型论证提供技术支撑。

自由活塞式热气机发电技术在世界上的发展

自由活塞式热气机是热气机的一个重要分支,也是一个非常活跃的研究领域。当前世界上已有数家公司正在研究和生产商品化的自由活塞式热气机,而目前发展较好的公司为美国的SunPower公司和Infinia公司。自由活塞式热气机可应用在太阳能发电系统、太空核动力发电系统、战场小型动力系统、士兵可佩带动力系统和家用的MCHP等领域,体现出良好的市场发展前景。

排出器等效机械阻尼对斯特林发电机性能影响分析

自由活塞斯特林发电机是一种高效紧凑的外燃式热机,在分布式冷热电联供等能源应用领域具有重要应用前景。本文针对本组研制的自由活塞斯特林发电机,计算考察了排出器等效阻尼 R_(m)对发电机性能的影响规律,并与实验结果对比。研究结果表明,排出器等效机械阻尼首先会影响自由活塞斯特林发动机内部声场的分布规律,导致声阻抗变化进而影响发动机和直线电机的声阻抗匹配关系。其次,等效机械阻尼直接导致排出器的动力学损失和 损失,并通过声场耦合影响活塞的损失。计算中,当 R_(m)从 0.5 Ns/m 增大至 80 Ns/m 时,电功从 5247 W 降低至 4673 W,下降 12.2%,整机热电转换效率则由 40.4%降至 36%。而实验中,当 R_(m)为 30 Ns/m 时,输出电功为 4307 W,整机热电转换效率为 33%,误差为 13%。