目前国内大功率斯特林发动机的基本样机已在CSSC 711研究所成功试验,斯特林发动机功率达到320KW,热动力转换效率达到40%,是世界上功率最大的斯特林发动机。国内大功率斯特林发动机的成功研制标志着国内AIP潜动力的历史性突破,为国内AIP潜艇提供了更强大的动力。传统的潜艇由柴油发动机驱动,但柴油发动机需要空气来工作,因此潜艇必须由水下的电动马达推进。
目前的AIP系统包括斯特林发动机、燃料电池和闭式循环汽轮机系统。AIP发动机工作时不需要从空气中吸取氧气,这是传统潜艇发展的革命性事件。 斯特林发动机是一种利用外部热源加热并将热能转化为机械能的热机。循环是一种密闭气体循环,体积恒定,热量回收较低。与其他AIP系统相比,该发动机技术最成熟,采购和运营成本最低。装备潜艇很方便,可以用来设计新型号或改装旧船。

斯特林发动机也在国内AIP潜艇中使用,国内潜艇配备斯特林AIP发动机,其水下作战能力得到了有效提高。斯特林发动机也有一些缺点,其中较突出的是低功耗。发动机功率直接限制潜艇水下速度。“苍龙”号潜艇在水下只能以几海里的速度行驶,比人类的行走速度还慢。国内相关单位一直在寻求提高国产斯特林发动机的功率。经过长期的研究,国内第一代斯特林AIP发动机已经成功研制成功。
根据相关信息,新一代斯特林发动机功率增加到320KW,超过了索裕级潜艇的4台发动机功率之和,每艘潜艇可提供600千瓦的总功率。随着发动机功率的增加,潜艇在水下航行得更快,潜艇在水下航行得越快,其水下作战能力就越强。此外,更少的发动机简化了推进系统,这使得潜艇的内部结构更简单,减少了设计和建造困难,并减少了采购和操作成本。
斯特林发动机的简介
斯特林发动机效率高。因为斯特林发动机在性能和拍照方面都有很大提升,在性能方面它的配置更加强,使用的是最新的芯片,所以性能上有很大提升,使用起来不会发烫,发热运行起来也很流畅,拍照也更加清晰。
斯特林发动机核心原理到底是什么?通俗一点说
斯特林(RobertStirling,1790—1878)
英国物理学家,热力学研究专家。
斯特林对于热力学的发展有很大贡献。他的科学研究工作主要是热机。热机的研制工作,是18世纪物理学和机械学的中心课题,各种各样的热机殊涌而出,不断互相借鉴,取长补短,热机制造业兴旺起来,工业革命处于高潮时期。
随着热机发展,热力学理论研究提到了重要位置,不少科学家致力于热机理论的研究工作,斯特林便是其中著名的一位。他所提出的斯特林循环,是重要的热机循环之一,亦称“斯特林热气机循环”。这种循环,是封闭式的,采用定容下吸热的气体循环方式。循环过程是:①等容吸热加热;②由外热源等温加热;③等容放热,供吸热用;④向冷体等温放热,完成一个循环。在理想吸热的条件下,这种循环的热效率,等于温度上下限相同的卡诺循环。利用这种循环的“斯特林热机”,具有很多特点,如采用外燃,或外热源供热等。由于这种循环是封闭式循环,可采用传热性能好的工质,同时,工质的腐蚀性也可以很小,如氮气、氢气等气体。充入的气体工质,还可以加大压力,视封闭系统的情况,能够采用远远大于大气压力的高压气体工作,这样可以提高发动机的单位重量的功率,减小发动机的体积和重量。斯特林热机在逆向运转时,可以作为制冷机或热泵机,这种设想在现代已进入了实用研究阶段。

斯特林发动机核心原理是在封闭的气缸内充有一定容积的工质。气缸一端为热腔,另一端为冷腔。工质在低温冷腔中压缩,然后流到高温热腔中迅速加热,燃料在气缸外的燃烧室内连续燃烧,通过加热器传给工质,工质不直接参与燃烧,也不更换。
斯特林发动机是一种外燃机,它是通过气体(工质:一般为氢气或氦气)受热膨胀、遇冷压缩而产生动力的。
斯特林发动机是伦敦的牧师罗巴特 斯特林(Robert Stirling)于1816年发明的,所以命名为“斯特林发动机”(Stirling engine)。斯特林发动机是独特的热机,因为他们实际上的效率几乎等于理论最大效率,称为卡诺循环效率。
扩展资料:
斯特林发动机适用于各种能源。无论是液态的、气态的或固态的燃料,当采用载热系统(如热管)间接加热时,几乎可以使用任何高温热源,如:生物质能(柴火等),而发动机本身(除加热器外)不需要作任何更改同时热气机无需压缩机增压,使用一般风机即可满足要求,并允许燃料具有较高的杂质含量。
太阳能,这是斯特林发动机较为常见的用途之一;放射性同位素,常见于用于潜艇、深空的AIP系统。

参考资料:
-斯特林发动机


