基于三阶分析模型的斯特林发动机系统模拟和优化

作者：黄怡青; 倪明江; 甘智华; 肖刚^*

来源：太阳能学报, 2020, 41(06): 310-316.

DOI：10.19912/j.0254-0096.2020.06.043

• 斯特林发动机
• 仿真建模
• 优化
• 回热器
• 太阳能热发电
• 三阶分析

建立了基于Sage的GPU-3斯特林发动机的三阶分析模型,分析了循环过程中的输出功、效率、p-V图、压降等。结果表明,Sage模型的准确度较高,模拟循环输出功和循环效率的误差分别为12.63%～24.26%和-1.10%～7.98%。回热器是压降、换热量和损最大的部件,压降约为加热器的3倍,冷却器的5倍;换热量约为加热器和冷却器的10倍,循环输出功的70倍;损占整机损的50%以上。分别对不同目数丝网的回热器的长度和直径进行优化,得到的最大循环输出功相比优化前提升了31.1%,且回热器的最大换热量提升了33.9%,最大压降下降了73.5%。在此基础上进一步优化加热器和冷却器,循环输出功最高可提升38.9%。

• 单位
  能源清洁利用国家重点实验室; 浙江大学