5kWe级自由活塞斯特林发电机研究的开题报告.docx

5kWe级自由活塞斯特林发电机研究的开题报告
一、选题背景
自由活塞斯特林发电机（FreePistonStirlingEngine,FPSE）是一种新型的高效率、低排放的热机发电装置。与传统的燃机相比，其具有体积小、噪音低、振动小、稳定性好等优点。因此，FPSE已经成为了国内外研究热机发电领域的热点之一。
随着我国能源形势的日益严峻，FPSE的应用前景越来越广泛。在海洋能、太阳能、地热能等新能源开发方面，FPSE具有很好的应用前景。
二、研究目的
本研究旨在研究5kWe级自由活塞斯特林发电机的可行性，并优化其性能，提高其发电效率和经济性。
三、研究内容
1.自由活塞斯特林发电机的基本原理和特性分析；
2.设计5kWe级自由活塞斯特林发电机的结构和参数；
3.分析自由活塞斯特林发电机的传热、传质、功率输出和效率等性能指标，并对其进行优化设计；
4.建立自由活塞斯特林发电机的数学模型，分析不同运行条件下的发电效率和经济性；
5.编制自由活塞斯特林发电机的控制系统，并进行仿真分析。
四、研究计划
1.第一年：完成对自由活塞斯特林发电机的基本原理和特性分析，设计5kWe级自由活塞斯特林发电机的结构和参数；
2.第二年：进行自由活塞斯特林发电机的传热、传质、功率输出和效率等性能指标的优化设计，建立自由活塞斯特林发电机的数学模型；
3.第三年：编制自由活塞斯特林发电机的控制系统，并进行仿真分析，完成论文的撰写和答辩工作。
五、研究意义和价值
自由活塞斯特林发电机是新型的高效率、低排放的热机发电装置，其应用前景广泛。本研究将探索5kWe级自由活塞斯特林发电机的可行性，并优化其性能，提高其发电效率和经济性。这对于推动我国新能源开发、减少能源消耗、减少环境污染等方面都有着重要的意义和价值。
六、参考文献
[1]程山.自由活塞式斯特林发动机[J].锅炉制造,2009,40(2):130-133.
[2]徐昄,王璐,刘子豪.自由活塞式斯特林发电机的研究现状与发展趋势[J].机械工程与自动化,2015,44(1):26-28.
[3]杨军,李红芬.自由活塞斯特林发电技术的研究现状与展望[J].中外能源,2013,22(6):11-13.
[4]WangP,ZhouX,WangH,etal.ResearchontheOptimizationofFreePistonStirlingEngineforWasteHeatRecovery[J].ProcediaCIRP,2017,61:339-343.
[5]刘荣华,程军,段春峰.自由活塞式斯特林发电机研究现状及发展趋势[J].中南林业科技大学学报,2016,36(3):163-168.