免费论文：碟式太阳能斯特林发电系统研究

       由于日益增长的环境保护和能源危机压力，新能源的需求越来越大。其中，太阳能是资源最丰富的可再生能源, 它分布广泛, 可再生, 不污染环境, 是国际公认的理想替代能源，开发潜力巨大。而太阳能利用技术中，碟式斯特林发电技术效率最高，最有发展前景。

      本文建立了碟式太阳能斯特林系统的性能分析模型。在计算聚光器的焦面宽度时，考虑了聚光器的误差：镜面倾斜误差，跟踪装置传感器误差，跟踪驱动装置误差，吸热器安装误差，光谱反射误差，太阳光线宽度误差。采用直接光强吸热器，考虑了吸热器导热损失，吸热器自然对流损失和辐射损失。采用了节点分析法做了发动机程序模块的计算，微分方程组采用经典的四级四阶Runge-Kutta方法同时求解8个变量随时间的变化值，最终得到发动机内部压力、温度、功率和效率等参数的数值解。

      根据西安航空发动机有限公司的25kW斯特林发动机的参数，设计了发电功率为25kW碟式太阳能系统的聚光器，并将设计结果和SES公司和SAIC公司的聚光器参数做了比较，结果显示有一定的相似性。然后对这套设计系统做了动态性能计算，分析了不同光照强度下的系统的发电功率、发电效率、热头温度、及平均压力的变化规律，并根据北京2008年3月4号的太阳辐射数据，计算了这一天内不同时刻的系统性能变化情况。分析了系统能量传递损失情况，通过对比各项能量损失发现发动机热损失和吸热器热损失是系统主要能量损失。

      最后做了斯特林发动机非设计工况分析。对比分析了热头温度升高和气缸充气后发动机的发电功率、发电效率、以及平均压力的变化情况。计算了额定工况下、升温工况、和充气工况的发动机力矩变化，结果发现额定工况下发动机总力矩呈周期性规律变化，升温工况和充气工况的发动机总力矩在一个周期内发生很大变化，容易引起发动机剧烈的振动问题，对发动机的工作稳定性和工作寿命都会产生很大影响。

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