Mô phỏng số tính năng công suất của động cơ stirling tác động kép loại alpha

Tóm tắt

Phần mềm tính toán CFD (Computational Fluid Dynamics) được biết đến là một trong những công cụ mạnh và hữu hiệu để hỗ trợ thiết kế các mẫu động cơ mới có tính thương mại, phần mềm này thông qua các giả lập sẽ cung cấp cho các kỹ sư tầm nhìn tổng thể trong quá trình thiết kế. Nó có thể tiết kiệm rất nhiều thời gian và chi phí trước khi thực hiện chế tạo mẫu thực. Công trình nghiên cứu này trình bày phương pháp mô phỏng số cho động cơ Stirling loại alpha tác động kép (DASE), trong đó có bốn xy-lanh với bốn piston chuyển động tương ứng. Trong mỗi động cơ, tác động kép của bốn piston diễn ra trong hai buồng đối diện trong mỗi bốn xy-lanh. Đối với mỗi chu kỳ, piston luân phiên di chuyển qua lại trong một hình trụ thông qua các kết nối buồng giãn nở của một xy-lanh tới buồng nén của hình trụ tiếp theo với một kênh, chênh lệch áp suất giữa buồng giãn nở và buồng nén được tăng lên và cải thiện công suất của động cơ. Trong bài báo này, các mô-đun số được xây dựng dựa trên khung của phần mềm CFD thương mại (FLUENT). Các chức năng người dùng định nghĩa (UDFs) của phần mềm được sửa đổi phù hợp để mô phỏng chuyển động của các piston trong các xy-lanh. Các thay đổi định kỳ của các trường nhiệt độ, áp suất và vận tốc trong động cơ được dự đoán và ghi nhận giá trị công suất đầu ra của động cơ.