發(fā)布時間：2024-06-06 02:00

　　隨著社會文明的不斷進(jìn)步,人類對能源的需求量也逐漸增大,但常規(guī)能源已日漸枯竭,發(fā)展可再生能源成為當(dāng)務(wù)之急。可再生能源中,太陽能因其方便和安全得到了廣泛應(yīng)用。目前的太陽能利用裝置中最普遍的是太陽能熱水器,但其運(yùn)行溫度低(不超過100攝氏度),所收集的熱能僅可用于加熱生活用水,很難轉(zhuǎn)化為機(jī)械能用作它用。為此,文中提出了一種新型回?zé)嵝碗p活塞熱機(jī),可將太陽能或其他低品質(zhì)熱能轉(zhuǎn)化為勢能,在較小的溫差下吸熱做功,同時,該熱機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)泵水,為夏季抗旱提供了一種有效手段。文中根據(jù)熱機(jī)使用環(huán)境和條件,完成了回?zé)嵝碗p活塞熱機(jī)的泵水系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)設(shè)計。根據(jù)冷凝側(cè)面積最小準(zhǔn)則確定了泵水系統(tǒng)中缸體的直徑大小;通過熱力學(xué)計算完成換熱系統(tǒng)中換熱器和冷凝器設(shè)計;根據(jù)熱機(jī)運(yùn)行原理完成了控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計,達(dá)到對熱機(jī)中各個閥門的準(zhǔn)確開閉。針對回?zé)嵝碗p活塞熱機(jī)的工作過程,分析了熱機(jī)的工作原理,建立了熱機(jī)循環(huán)系統(tǒng)的熱力學(xué)模型。根據(jù)回?zé)嵝碗p活塞熱機(jī)的工作條件設(shè)定,對比分析了四種低沸點工質(zhì)的熱力學(xué)性能�？紤]的工質(zhì)包括:甲醇、丙酮、R113(三氯三氟乙烷)和R141b(一氟二氯乙烷)。理論分析表明四種工質(zhì)的熱效率相差...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 常見的太陽能熱機(jī)
        1.2.1 太陽能斯特林熱機(jī)
        1.2.2 太陽能熱聲熱機(jī)
        1.2.3 太陽能布雷頓熱機(jī)
        1.2.4 太陽能明托熱機(jī)
    1.3 常見的太陽能熱力泵水系統(tǒng)
    1.4 國內(nèi)外太陽能熱機(jī)的研究現(xiàn)狀
    1.5 本文的工作內(nèi)容
第2章 熱機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)與控制電路設(shè)計
    2.1 回?zé)嵝碗p活塞熱機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.1.1 回?zé)嵝碗p活塞熱機(jī)的構(gòu)成
        2.1.2 回?zé)嵝碗p活塞熱機(jī)的工作原理
    2.2 泵水系統(tǒng)設(shè)計
        2.2.1 缸體設(shè)計
        2.2.2 活塞設(shè)計
    2.3 換熱系統(tǒng)設(shè)計
        2.3.1 集熱器數(shù)值計算
        2.3.2 蒸發(fā)器設(shè)計
        2.3.3 冷凝器設(shè)計
        2.3.4 蒸氣平衡管設(shè)計
    2.4 控制系統(tǒng)設(shè)計
        2.4.1 控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)
        2.4.2 硬件電路設(shè)計
        2.4.3 軟件設(shè)計
    2.5 本章小結(jié)
第3章 熱機(jī)的熱力學(xué)過程分析
    3.1 回?zé)嵝碗p活塞熱機(jī)的熱力學(xué)模型
        3.1.1 回?zé)嵝碗p活塞熱機(jī)的工作原理
        3.1.2 回?zé)嵝碗p活塞熱機(jī)的數(shù)學(xué)模型
        3.1.3 回?zé)嵝碗p活塞熱機(jī)循環(huán)工作條件的設(shè)定
    3.2 工質(zhì)選擇
        3.2.1 工質(zhì)的性質(zhì)分析
        3.2.2 工質(zhì)對熱機(jī)循環(huán)性能的影響
        3.2.3 工質(zhì)選擇的綜合評價
    3.3 系統(tǒng)分析
        3.3.1 系統(tǒng)循環(huán)效率分析
        3.3.2 循環(huán)周期分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 熱機(jī)實驗結(jié)果與分析
    4.1 回?zé)嵝碗p活塞熱機(jī)的操作流程
    4.2 回?zé)嵝碗p活塞熱機(jī)的性能實驗
        4.2.1 熱機(jī)的效率計算
        4.2.2 熱機(jī)系統(tǒng)初步測試
        4.2.3 壓力平衡閥的開啟時間測定
        4.2.4 壓力平衡閥回?zé)嵝Ч麑嶒?br>        4.2.5 熱機(jī)在不同加熱溫度下運(yùn)行實驗
        4.2.6 不同泵水高度下熱機(jī)運(yùn)行情況
        4.2.7 夏季和冬季不同季節(jié)下熱機(jī)運(yùn)行情況
        4.2.8 熱機(jī)理論效率與實際效率對比
    4.3 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單
致謝



本文編號：3990136