原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/511601.shtm
近日,中国科学院理化技术研究所(以下简称理化所)成功研制出百千瓦级自由活塞热声斯特林发电系统,标志我国率先掌握了大功率自由活塞热声斯特林发电技术。
自由活塞热声斯特林发电技术是一种新型热发电技术,基于该技术的发电系统具有机械运动部件少,可靠性高;理论振动小、噪声低;理论效率高,与同温限卡诺循环效率相等;热源适应性好,可以利用太阳能、余热、生物质能等各种不同形式的热源等优点。
该类型发电机主要包括自由活塞热声发动机、直线电机两部分,系统内部一般充注高压的氦气作为工作介质。其中,发动机不同于传统热机动力系统,没有压缩机、膨胀机等机械运动部件,而是利用声波压力的交替升高和降低实现气体的压缩和膨胀,同时通过气体的往复运动与处于不同位置的高、低温换热器壁面进行换热,从而完成能量的转化过程;直线电机的活塞与气缸之间保持10微米至30微米的微小间隙,互不接触,既能起到动密封的作用,又能避免机械磨损。
然而,由于自由活塞热声斯特林发电技术存在复杂的热动力学问题,且涉及多项高难度加工及制备技术,单机最大功率一直难以获得进一步的突破。较小的单机功率极大地制约了该技术的推广应用。
在中国科学院先导项目支持下,理化所热声技术研究团队创建了先进的热声分析和设计理论,阐明了热声转换、声场调节、声电匹配等机理问题,突破了高功率交变换热、高精度气体间隙密封、气体弹簧以及气浮支撑等多项关键技术,研制出百千瓦级自由活塞热声斯特林发电系统。
经专家组现场测试,在热源温度为530摄氏度时,实测最大发电功率达到了102千瓦,突破了百千瓦发电功率。
相关负责人介绍,自由活塞热声斯特林发电机功率的突破极大地拓展了其应用领域,使之成为了一种可以与内燃机相媲美的能源转换技术。
?
自由活塞热声斯特林发电机结构示意图。中国科学院理化技术研究所供图
?
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/4/521683.shtm4月25日,“许国志与管理科学杰出人才培养论坛暨许国志院士诞辰105周年纪念活动”在......
关于举办实验室认可技术(青岛)培训的通知......
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/4/521472.shtm......
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/4/521471.shtm......
企业在双碳目标达成进程中,同样起着重要的作用。作为一家始终践行可持续公益之道的企业,百丽时尚集团旗下品牌STACCATO,在2024年3月中旬至4月中旬发起了生态修复相关的公益行动,并将收入回馈至西双......
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/4/521281.shtm4月21日,北京大学第二届地球与行星科学文化周开幕式举行。中国首次火星探测“天问一号......
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/4/521279.shtm自2004年英国科学家用胶带从石墨层上“撕”出石墨烯并在6年后获得诺贝尔物理学奖以来......
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/4/521273.shtm......
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/4/521272.shtm......
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/4/521271.shtm4月20日,由广州市南沙区科协主办,大湾区科学论坛秘书处承办的首期南沙科普大讲堂在广......