大缸径斯特林发动机顺利完成性能试验

大缸径斯特林发动机顺利完成性能试验

近日,国内首台大缸径斯特林发动机基础样机在中国船舶集团七一一所顺利完成性能试验,基础样机额定功率达320千瓦,热功转换效率达40%,是目前国际上已知单机功率最大的斯特林发动机。国内首台大缸径斯特林发动机基础样机的研制成功标志着我国在大缸径斯特林发动机关键技术及制造工艺上获得了重要突破为后续兆瓦级斯特林发动机的研制打下良好基础。斯特林发动机作为一种闭式循环往复式动力机械,其理论效率与卡诺循环效率相等,为所有热力循环所能达到的最高效率。同时,作为一种外部供热的闭式循环动力机械,斯特林发动机可与常规能源、核能等任意热源相结合,结构形式灵活多变,在兆瓦功率等级范围内具有结构紧凑、系统简单、启动迅速、可模块化布置等显著优势。特别是与钠冷快堆等金属堆相结合,可从根本上杜绝传统钠冷快堆发电系统中钠水反应的风险,具有本质上的高安全性。通过系列化设计,斯特林发动机可满足百千瓦至几兆瓦等级的供电需求,特别适用于可移动式微堆发电场景,在极地、海岛、戈壁等特殊环境条件下具有较好的应用前景。斯特林发动机AIP系统简称SE/AIP,不依赖空气推进系统 (AIP)是指潜艇在水下不依赖外界的空气也能提供推进动力和其他动力的能源系统。AIP系统主要利用自身携带的氧气,为热机或电化学发电装置提供燃烧条件,完成能量转换,提供水下航行所需的推进动力。AIP技术的应用,能够使常规潜艇的潜航时间由几天增加到几周,提高了它的隐蔽能力和水下续航能力。同时,斯特林发动机上面能够产生声音的部件,只有活塞和转动的飞轮,只要轴承的性能好,声音理论上可以做到无限小。此外,斯特林发动机在航空航天领域内的应用前景也非常可观。众所周知,航天器在太空中运行所面临的最大难题,就是电力能源的补给问题。如果使用通过结合小堆反应装置的斯特林发动机,再配上小型发电机组合成一套动力达到兆瓦级的动力系统,就能够完全满足我国航天器以及空间站航天员的日常电能消耗。

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