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能源与动力工程

斯特林热机回热器

作者：(美)穆尼尔·易卜拉欣(MounirB

出版社：国防工业出版社出版时间：2018-10-01

开本： 16开 页数： 356

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版权信息
本书特色
内容简介
目录
作者简介

斯特林热机回热器版权信息

ISBN：9787118115734
条形码：9787118115734 ; 978-7-118-11573-4
装帧：一般胶版纸
册数：暂无
重量：暂无
所属分类：
工业技术
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能源与动力工程

斯特林热机回热器本书特色

　　斯特林发动机和冷却器是两种既有实用价值又有理论意义的设备。自1980年以来，美国国家航空航天局（the National Aeronautics and Space Administration，NASA）致力于斯特林发动机技术的开发，*初想用在汽车上，随后转向空间应用。作为空间辅助动力源产生装置的斯特林发动机的开发工作始自1983年以来，主承包商是美国机械技术公司（Mechanical Technology Inc.，MTI）。这些斯特林空间发动机以氦气作为工质，驱动直线交流发电机产生电力，其所有部件装在一个完全密闭的壳体中。此后，面向地面和空间应用的斯特林发动机／发电机的开发工作都取得了显著的进展。NASA有望在2017年前后发射一套斯特林发动机／发电机，作为深空应用的动力源。这种高效斯特林同位素发电机（the Stirling Radioisotope Generator.SRG）是由美国能源部（the Department of Energy，DOE）、洛克希德·马丁公司（Lockheed Martin，位于马里兰州的Bethesda）、太阳能源公司（Sunpower Inc.，位于俄亥俄州的Athens）和NASA所属的格伦研究中心（Glenn Research Center，GRC）联合开发的，拟用于NASA的空间科学任务，其潜在应用包括为深空探测航天器提供机载电源，或为无人火星漫游车提供能源。在这些任务中使用先进的斯特林热机，即发动机／发电机组合，不仅可满足性能需求，而且会减轻系统质量，还可以为电推进提供能源。基于高温热头的斯特林发动机与冷却器的组合可以延长金星表面探测任务的时间。因此，GRC正在开发斯特林热机相关的先进技术，以提高热机和整个能源系统的比功率和效率，并已设定了下一代同位素斯特林能源系统的性能指标和减重目标。为达成这些目标，GRC策划了一系列研发工作，包括：多维斯特林计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）模型的优化、验证和应用研究；高温材料、先进控制器、低振动技术、先进回热器和轻质化变换器等研发。这些工作中，一部分由GRC自己完成，另一部分通过赠款或签订合同的方式由承包商.实施。　　斯特林发动机和冷却器是两种既有实用价值又有理论意义的设备。自1980年以来，美国国家航空航天局（the National Aeronautics and Space Administration，NASA）致力于斯特林发动机技术的开发，*初想用在汽车上，随后转向空间应用。作为空间辅助动力源产生装置的斯特林发动机的开发工作始自1983年以来，主承包商是美国机械技术公司（Mechanical Technology Inc.，MTI）。这些斯特林空间发动机以氦气作为工质，驱动直线交流发电机产生电力，其所有部件装在一个完全密闭的壳体中。此后，面向地面和空间应用的斯特林发动机／发电机的开发工作都取得了显著的进展。NASA有望在2017年前后发射一套斯特林发动机／发电机，作为深空应用的动力源。这种高效斯特林同位素发电机（the Stirling Radioisotope Generator.SRG）是由美国能源部（the Department of Energy，DOE）、洛克希德·马丁公司（Lockheed Martin，位于马里兰州的Bethesda）、太阳能源公司（Sunpower Inc.，位于俄亥俄州的Athens）和NASA所属的格伦研究中心（Glenn Research Center，GRC）联合开发的，拟用于NASA的空间科学任务，其潜在应用包括为深空探测航天器提供机载电源，或为无人火星漫游车提供能源。在这些任务中使用先进的斯特林热机，即发动机／发电机组合，不仅可满足性能需求，而且会减轻系统质量，还可以为电推进提供能源。基于高温热头的斯特林发动机与冷却器的组合可以延长金星表面探测任务的时间。因此，GRC正在开发斯特林热机相关的先进技术，以提高热机和整个能源系统的比功率和效率，并已设定了下一代同位素斯特林能源系统的性能指标和减重目标。为达成这些目标，GRC策划了一系列研发工作，包括：多维斯特林计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）模型的优化、验证和应用研究；高温材料、先进控制器、低振动技术、先进回热器和轻质化变换器等研发。这些工作中，一部分由GRC自己完成，另一部分通过赠款或签订合同的方式由承包商.实施。

斯特林热机回热器内容简介

斯特林发动机和冷却器是两种既有实用价值又有理论意义的设备。自1980年以来，美国国家航空航天局（the National Aeronautics and Space Administration，NASA）致力于斯特林发动机技术的开发，*初想用在汽车上，随后转向空间应用。作为空间辅助动力源产生装置的斯特林发动机的开发工作始自1983年以来，主承包商是美国机械技术公司（Mechanical Technology Inc.，MTI）。这些斯特林空间发动机以氦气作为工质，驱动直线交流发电机产生电力，其所有部件装在一个完全密闭的壳体中。此后，面向地面和空间应用的斯特林发动机／发电机的开发工作都取得了显著的进展。NASA有望在2017年前后发射一套斯特林发动机／发电机，作为深空应用的动力源。这种高效斯特林同位素发电机（the Stirling Radioisotope Generator.SRG）是由美国能源部（the Department of Energy，DOE）、洛克希德·马丁公司（Lockheed Martin，位于马里兰州的Bethesda）、太阳能源公司（Sunpower Inc.，位于俄亥俄州的Athens）和NASA所属的格伦研究中心（Glenn Research Center，GRC）联合开发的，拟用于NASA的空间科学任务，其潜在应用包括为深空探测航天器提供机载电源，或为无人火星漫游车提供能源。在这些任务中使用先进的斯特林热机，即发动机／发电机组合，不仅可满足性能需求，而且会减轻系统质量，还可以为电推进提供能源。基于高温热头的斯特林发动机与冷却器的组合可以延长金星表面探测任务的时间。因此，GRC正在开发斯特林热机相关的先进技术，以提高热机和整个能源系统的比功率和效率，并已设定了下一代同位素斯特林能源系统的性能指标和减重目标。为达成这些目标，GRC策划了一系列研发工作，包括：多维斯特林计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）模型的优化、验证和应用研究；高温材料、先进控制器、低振动技术、先进回热器和轻质化变换器等研发。这些工作中，一部分由GRC自己完成，另一部分通过赠款或签订合同的方式由承包商.实施。

斯特林热机回热器目录

第1章绪论

第2章非定常流动和传热理论
2．1 控制方程
2．1．1 连续方程
2．1．2 动量方程
2．1．3 能量方程
2．1．4 湍流模型
2．1．5 多孔介质模型
2．2 非平衡多孑L介质守恒方程
2．2．1 液动力扩散
2．2．2 渗透率与惯性系数
2．2．3 有效流体和固体热导率
2．2．4 热扩散传导率
2．2．5 流体滞止热传导率和固体有效热传导率
2．2．6 流体和固体基质单元之间的热传递系数
2．3 小结

第3章定常／非定常流动和传热的关系
3．1 引言
3．2 内流和传热
3．2．1 内流
3．2．2 摩擦因子
3．2．3 内部热传递
3．2．4 努塞尔数关系式
3．2．5 入口效应
3．3 外流和传热
3．3．1 流动结构
3．3．2 阻力和升力系数
3．3．3 斯特劳哈尔数
3．3．4 努塞尔数
3．3．5 压力系数
3．4 回热器中的流动和传热
3．4．1 定常流
3．4．2 振荡流和传热
3．5 小结

第4章斯特林设备的类型和工作原理
4．1 引言
4．2 斯特林发动机、制冷机和热泵的工作原理
4．3 斯特林发动机的一般结构
4．4 斯特林发动机的动力输出方法
4．5 几种斯特林样机的动力输出
4．5．1 自由活塞先进斯特林热机（发动机／发电机）
4．5．2 自由活塞元件测试动力热机（发动机／发电机）
4．5．3 通用汽车公司地面动力单元GPU-3菱形驱动斯特林发动机
4．5．4 MODII汽车斯特林发动机
4．5．5 SES25kW斯特林发动机系统
4．6 斯特林制冷机
4．6．1 Sunpower公司M87低温制冷机

第5章斯特林发动机回热器的类型
5．1 引言
5．2 回热器封装结构
5．3 回热器多孑L介质结构
5．3．1 无孔基质：筒壁作为储热介质
5．3．2 堆叠编织丝网
5．3．3 毛毡多孔介质材料
5．3．4 堆积球回热器基质
5．3．5 管束回热器方案
5．3．6 卷绕箔回热器
5．3．7 平行板回热器
5．3．8 分段渐开线箔回热器
5．3．9 网板回热器和其他化学蚀刻型回热器
……

第6章毛毡回热器一实际尺寸
第7章毛毡回热器一放大尺寸
第8章分段渐开线箔回热器——实际尺寸
第9章分段渐开线箔回热器——放大尺寸
第10章网板和其他回热器基体
第11章多孔材料的其他应用
第12章总结和结论
第13章进一步的工作

附录

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斯特林热机回热器作者简介

　　Mounir Ibrahim，克利夫兰州立大学（CSU）机械工程系的教授，学校位于俄亥俄州。Ibrahim教授一直参与各应用领域的流体流动和传热研究，如燃气轮机、燃气轮机燃烧室、斯特林发动机和采用微制造技术的斯特林回热器的热传递等。他拥有超过35年的行政、学术、研发和工业经验。他是美国机械工程师协会（the American Society of Mechanical Engineers，ASME）会士（Fellow）、美国航空宇航研究所（the American Institute of Aeronautics Astronautics，AIAA）的副会士（Associate Fellow）。2006年7月至2008年6月，他曾任职ASMEK-14（燃气轮机传热）委员会主席。1998年3月至2002年6月，他任职克利夫兰州立大学机械工程系主任。他于2008年在英国的牛津大学做访问学者，2002年在明尼阿波利斯的明尼苏达大学做访问学者。他获得了超过500万美元的校外研究资助，60多名博士生和硕士生出自其门下。他在期刊和会议文集上公开发表了100多篇论文。Ibrahim拥有“高温，非催化及红外加热器”方面的两项专利，美国专利号分别为#6368102和#6612835。
　　　　Mounir Ibrahim，克利夫兰州立大学（CSU）机械工程系的教授，学校位于俄亥俄州。Ibrahim教授一直参与各应用领域的流体流动和传热研究，如燃气轮机、燃气轮机燃烧室、斯特林发动机和采用微制造技术的斯特林回热器的热传递等。他拥有超过35年的行政、学术、研发和工业经验。他是美国机械工程师协会（the American Society of Mechanical Engineers，ASME）会士（Fellow）、美国航空宇航研究所（the American Institute of Aeronautics Astronautics，AIAA）的副会士（Associate Fellow）。2006年7月至2008年6月，他曾任职ASMEK-14（燃气轮机传热）委员会主席。1998年3月至2002年6月，他任职克利夫兰州立大学机械工程系主任。他于2008年在英国的牛津大学做访问学者，2002年在明尼阿波利斯的明尼苏达大学做访问学者。他获得了超过500万美元的校外研究资助，60多名博士生和硕士生出自其门下。他在期刊和会议文集上公开发表了100多篇论文。Ibrahim拥有“高温，非催化及红外加热器”方面的两项专利，美国专利号分别为#6368102和#6612835。
　　
　　Roy Tew，一名分析研究工程师，他在NASA-GRC工作了46年，直到2009年1月退休。他主要从事空间能源项目分析研究，侧重斯特林发动机的分析。在斯特林热动力损失机理研究、斯特林回热器研发与斯特林多维建模程序开发等领域，他还是经费和合同的监管者。他在NASA工作时，参与撰写了29篇NASA报告，并发表了论文。他获得了物理学学位（理学学士，阿拉巴马大学）、工程科学学位（理学硕士，托莱多大学，俄亥俄州）和机械工程学位（工学博士，克利夫兰州立大学）。他是ASME和AIAA的会员，并一直是俄亥俄州注册职业工程师。自退休后，Tew一直与Ibrahim教授投身于本书的编写。2010年秋季，他在克利夫兰州立大学教授能量转换的研究生课程。

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