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第1章 绪论1

1.1 斯特林发动机简介1

1.1.1 斯特林发动机结构类型1

1.1.2 斯特林发动机功能类型2

1.1.3 自由活塞式斯特林发动机3

1.2 斯特林发动机的发展历程4

1.2.1 早期斯特林发动机的发展4

1.2.2 现代斯特林发动机在国外的研发情况5

1.2.3 现代斯特林发动机在国内的研发情况6

1.3 斯特林发动机的应用8

1.3.1 斯特林发动机在太阳能热发电领域的应用8

1.3.2 斯特林发动机在生物质燃料发电领域的应用9

1.3.3 斯特林发动机在分布式能源领域的应用10

1.3.4 斯特林发动机在水下动力领域的应用11

1.3.5 斯特林发动机在航空领域的应用12

1.4 本章小结13

参考文献13

第2章 斯特林发动机的设计原则15

2.1 斯特林发动机热交换器设计15

2.1.1 加热器的设计特点18

2.1.2 回热器的设计特点19

2.1.3 冷却器的设计特点20

2.2 活塞气缸结构及工作原理20

2.3 斯特林发动机传动机构设计21

2.3.1 菱形传动22

2.3.2 曲柄连杆传动24

2.3.3 斜盘传动27

2.3.4 摇摆轭传动28

2.4 浙江大学1 00W级β型斯特林发动机设计29

2.5 本章小结34

参考文献34

第3章 小流阻振荡流及加热器和冷却器特性36

3.1 不可压缩圆管振荡流特性36

3.2 不可压缩异形管振荡流特性54

3.2.1 弯管54

3.2.2 变截面管60

3.3 可压缩圆管振荡流特性66

3.4 圆管振荡流换热特性76

3.4.1 换热关联式76

3.4.2 加热器内的传热传质特性与优化85

3.5 本章小结89

参考文献90

第4章 大流阻振荡流及回热器特性92

4.1 回热器流动特性92

4.1.1 回热器流阻系数92

4.1.2 可压缩振荡流定量分析方法102

4.2 回热器换热特性113

4.2.1 回热器单向流换热特性117

4.2.2 回热器振荡流换热特性123

4.3 回热器类型129

4.4 本章小结131

参考文献132

第5章 斯特林循环及分析方法135

5.1 斯特林理想循环135

5.2 斯特林循环分析方法的传统分类138

5.2.1 零阶分析法138

5.2.2 一阶分析法140

5.2.3 二阶分析法141

5.2.4 三阶分析法145

5.2.5 四阶分析法146

5.3 斯特林循环分析方法重新分类147

5.4 改进Simple循环分析模型149

5.4.1 模型简介149

5.4.2 热损和功损计算模块150

5.4.3 案例：GPU-3斯特林发动机改进Simple模型分析152

5.5 Sage分析模型155

5.5.1 Sage软件介绍155

5.5.2 β型斯特林发动机的Sage模型156

5.5.3 案例：浙江大学100W级β型斯特林发动机Sage模型分析162

5.6 改进的Sage分析模型164

5.6.1 能量损失分析165

5.6.2 模型参数改进166

5.6.3 模型耦合169

5.6.4 模型结果分析170

5.7 本章小结175

参考文献176

第6章 斯特林发动机整机优化179

6.1 单目标优化方法179

6.1.1 100W级β型斯特林发动机内部循环特性179

6.1.2 斯特林发动机可用能分析182

6.1.3 斯特林发动机单目标优化分析186

6.2 多目标优化方法192

6.2.1 多目标优化理论192

6.2.2 遗传算法193

6.2.3 粒子群算法194

6.2.4 模拟退火算法197

6.2.5 多目标决策方法198

6.3 多目标优化案例分析201

6.3.1 案例1：GPU-3斯特林发动机多目标优化分析201

6.3.2 案例2：100W级β型斯特林发动机多目标优化分析209

6.4 本章小结212

参考文献212

附录215