利用废热和冷源的超高效斯特林发动机的对流式元热浓缩
摘要：斯特林发动机具有外燃特性、简单的结构和高理论热效率，具有利用有限的废热和冷资源的巨大潜力。然而，由于废资源的不连续和不稳定性，这项技术在实际应用中面临着热效率低下的问题。尽管能源储存技术取得了进展，但斯特林发动机的热交换液体在热端和冷端的温度变化仍然是一个重要的障碍。本文引入了传导的元热浓缩技术（CMTC），它在斯特林发动机的加热（冷却）液体和热（冷）端之间采用了具有高低热导率的交替各向同性材料。通过实验证明，CMTC有效地增加了热端和冷端之间的温差，显著提高了斯特林发动机的效率。特别是在废热和冷资源有限，导致斯特林发动机效率接近零的情况下，CMTC克服了这个限制，超过了现有的优化技术。在不同工况下的进一步分析表明，CMTC实现了高达1460%的显著提高热效率。这项工作扩展了热变材料在热机系统中的应用，为可持续能源利用提供了一条令人兴奋的道路。
作者：Xinchen Zhou, Xiang Xu, Xiaoping Ouyang, Jiping Huang
论文ID：2306.07813
分类：Applied Physics
分类简称：physics.app-ph
提交时间：2023-06-14