Βελτιστοποίηση αδιαβατικής αναλυσης μηχανών stirling - παράγοντες επίδρασης της απόδοσης

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει διαιρεθεί σε 7 κεφάλαια. Αρχίζει με μια ιστορική αναδρομή στην ιστορία των μηχανών Stirling και έπειτα προχωράει στην ανάλυση του θεωρητικού κύκλου Stirling και αναλύει τα πλεονεκτήματα του τα μειονεκτήματα του και τις εφαρμογές του. Στο επόμενο κεφάλαιο έχουμε την μοντελοποίηση του κύκλου Stirling στο αδιαβατικό μοντέλο, όπου ακολουθείται η θεωρητική ανάλυση του αδιαβατικού μοντέλου και έπειτα παρουσιάζονται τα αποτελέσματα που έχει το μοντέλο για την μηχανή GPU-3. Στην ίδια ενότητα έχουμε και την βελτιστοποίηση του αδιαβατικού μοντέλου όπου κάνουμε σύγκριση αποτελεσμάτων του νέου κώδικα με τον παλιό και στην οποία σύγκριση έχουμε την ταύτιση των αποτελεσμάτων των δύο διαφορετικών εκδόσεων. Έπειτα γίνεται μια μελέτη για τους διαφορετικούς βαθμούς απόδοσης μιας μηχανής Stirling , στην οποία γίνεται μια κατηγοριοποίηση των βαθμών απόδοσης και στος τέλος έχουμε και κάποια υπολογιστικά παραδείγματα. Μετά ανάλυεται ο θερμοδυναμικός κύκλος Stirling με βάση τους επιζήμιους όγκους και την αποτελεσματικότητα του αναγεννητή και εξετάζουμε τον βαθμό απόδοσης του κύκλου και την παραγόμενη ισχύ συναρτήσει των δύο παραπάνω μεταβλητών. Έπειτα γίνεται μια παρουσίαη των σύγχρονων τεχνολογιών Stirling και παρουσιάζεται μια γενική εικόνα για την πρόοδο των μηχανών Stirling ανά τον κόσμο τα τελευταία 60 χρόνια. Τέλος, γίνεται η παρουσίαση της μηχανής Solo Stirling 161 CHP.

This essay is divided into 7chapters. It starts with the history of Stirling engines and it continues with the theoritical analysis of the Stirling thermodynamic cycle. In the next chapter we can see the modelization of adiabatic model and its optimization. At the same time we have some examples with the GPU-3 and the P-40. After there is a study for the efficiency factors of the stirling engines with some arithmetic examples. In the next chapter there is an analysis of the Stirling Cycle using dead volumes and the efficiency factor of the regenarator. After there isa presentatation of the nowadays technology for Stirling engines all over the world. And final there is the presentatation of the Solo Stirling 161 CHP.