【正文】 學 號 06031217 密 級 哈爾濱工程大學本科生畢業(yè)論文 小型熱氣機模型工作過程仿真及分析 院 （系）：動力與能源工程學院 專 業(yè)：熱能與動力工程 學 號： 06031217 學 生 姓 名：胡海濱 指 導 教 師：張新玉 教授 20xx 年 6 月小型熱氣機模型工作過程仿真及分析 胡 海 濱 哈 爾 濱 工 程 大 學 哈爾濱工程大學本科生畢業(yè)論文 小型熱氣機模型工作過程仿真及分析 院 （系）：動力與能源工程學院 專 業(yè)：熱能與動力工程 學 號： 06031217 學 生 姓 名：胡海濱 指 導 教 師：張新玉 教授 20xx 年 6 月 哈爾濱工程大學本科生畢業(yè)論文 摘 要 熱氣機 (Stirling Engine)是一種由外部供熱使工作氣體在不同溫度下作周期性壓縮和膨脹的閉式循環(huán)往復式發(fā)動機，相對于內(nèi)燃機而言，熱氣機具有燃料適應(yīng)性強、工作平穩(wěn)、振動噪聲小、低排放等優(yōu)點 ， 是一種清潔、高效的動力設(shè)備。 現(xiàn)代 熱氣機的發(fā)展速度還是比較快， 但是 熱氣機的測試手段和水平仍然還比較簡單，很多過程中的量難以測量，這些很大程度上影響了熱氣機技術(shù)的發(fā)展。本文針對這個問題，根據(jù)熱氣機的原理和工作過程，運用動網(wǎng)格模型技術(shù)模擬仿真小型熱氣機工作過程，并就影響熱氣機效率的因素進行分析研究。 本文 介紹了 應(yīng)用 GAMBIT 軟件對模型的 網(wǎng)格處理， 對 熱氣機運動過程進行了仿真， 運用 FLUENT 軟件 對熱氣機模型進行計算 ，通過動網(wǎng)格技術(shù) 對其進行動態(tài)模擬 ，對熱氣機的整個工作過程進行仿真，并在此基礎(chǔ)上對熱氣機模型氣缸內(nèi)的溫度場、 壓力場進行了全過程的數(shù)值模擬計算，得出了熱氣機氣缸內(nèi)部各個時刻的溫度場和壓力場分布，并 得到了熱氣機運行全過程的動態(tài)仿真結(jié)果 ，分析了影響熱氣機效率的因素， 研究了溫度、配氣活塞厚度以及配氣活塞與氣缸間距對熱氣機效率的影響，分析提高熱氣機效率的 方法 和途徑 。 關(guān)鍵詞 ： 熱氣機 動網(wǎng)格 工作過程 數(shù)值 仿真 哈爾濱工程大學本科生畢業(yè)論文 ABSTRACT Stirling engine is a working gas by external heating to different temperatures to make an in periodic cyclic pression and expansion of the closed engine, pared to internal bustion engine, the Stirling engine has a fuel adaptability, smooth vibration noise, low emissions, etc, is a clean, efficient power equipment. The development of the modern Stirling engine speed is relatively fast, but Stirling engine testing methods and standards are still relatively simple, many difficult to measure the amount of the process, which largely affected the Stirling engine technology. This article address this issue, according to Stirling principle and process of using the dynamic mesh model simulation technology for small Stirling engine working process, and to affect the efficiency of Stirling engine analysis of the factors. This article describes the application of GAMBIT software model grid treatment, Stirling engine movement was simulated using FLUENT software model to calculate Stirling engine, through the dynamic simulation of its dynamic grid, the whole of the Stirling engine working process simulation, and in this model based on the Stirling engine cylinder temperature, pressure, the whole process of numerical simulation of a Stirling engine cylinder obtained every moment of the internal temperature and pressure distribution, and has been Stirling engine running the whole process of dynamic simulation results, analysis of the factors affecting the efficiency of Stirling to study the temperature, thickness, and valve piston valve piston and cylinder spacing on the efficiency of Stirling engine, Stirling engine improve the efficiency of the methods and means. Key words： Stirling engine Dynamic Mesh Working process Numerical simulation 哈爾濱工程大學本科生畢業(yè)論文 目 錄 第 1 章 緒論 1 熱氣機的概念 1 熱氣機的發(fā)展歷史及趨勢 3 本文的目的和意義 6 本文的主要工作 7 第 2 章 斯特林發(fā)動機基本工作原理 8 斯特林循環(huán) 8 熱氣機的工作原理 10 斯特林發(fā)動機運動規(guī)律 12 本章小結(jié) 13 第 3 章 數(shù)值仿真軟件基礎(chǔ) 15 GAMBIT軟件簡介 15 FLUENT 軟件簡介 16 動網(wǎng)格的基本理論和方法 18 動網(wǎng)格的基本理論 18 動網(wǎng)格的基本方法 183