
Heat Transfer and Fluid Dynamics Measurements in the Expansion Space of a Stirling Cycle Engine (Nasa Technical Reports Server (Ntrs))
Der Heizer (oder Akzeptor) eines Stirlingmotors, in dem der größte Teil der Wärmeenergie durch Wärmeübertragung in den Motor aufgenommen wird, ist der heißeste Teil des Motors.
Fast ebenso heiß ist der angrenzende Expansionsraum des Motors. Im Expansionsraum ist die Strömung oszillierend und trifft auf eine zweidimensionale, konkav gekrümmte Oberfläche.
Die Kenntnis der Wärmeübertragung an der Innenfläche des Motorkopfes ist für die Konstruktion des Motors im Hinblick auf Effizienz und Zuverlässigkeit von entscheidender Bedeutung. Die Strömung in diesem Bereich ist jedoch nicht gut bekannt, und es wird Unterstützung benötigt, um die CFD-Codes zu entwickeln, die für die Konstruktion moderner Stirlingmotoren mit hohem Wirkungsgrad und hoher Leistung erforderlich sind. Im vorliegenden Projekt werden die Strömung und der Wärmeübergang im Bereich des Erhitzerkopfes experimentell untersucht.
Strömungsfelder und Wärmeübergangskoeffizienten werden gemessen, um die oszillierende Strömung zu charakterisieren und um die CFD-Codes für die Auslegung von Stirlingmotoren experimentell zu validieren. Außerdem wird erörtert, wie diese Ergebnisse für Berechnungen zur Auslegung des Erhitzerkopfes und des Akzeptorbereichs verwendet werden können.