[发明专利]一种热气机动力系统综合试验台及试验方法

说明书

本发明提供了一种热气机动力系统综合试验台包括：待测动力系统，待测动力系统包括起动电机、热气机以及若干个子动力模块；测试系统，测试系统包括测功机和联轴器；控制系统，控制系统包括发动机控制端和测功机控制端。上述综合试验台的试验方法，包括步骤：测试系统工作在静止状态下，测定待测动力系统的起动性能；测试系统工作从静止状态切换到运行状态，测定待测动力系统的子动力模块性能；通过测功机控制端对测功机进行恒转速调节，测定待测动力系统的输出特性。该方案不仅能够对斯特林发动机动力系统的起各个子系统进行测试，使得测试结果更全面、更精准，还能够方便对热气机和各个子系统进行更换测试，有利于多次试验。

技术领域

本发明涉及热气机技术领域，尤指一种热气机动力系统综合试验台及试验方法。

背景技术

热气机是一种外燃式封闭循环往复活塞式热力发动机。与内燃机相比，热气机具有燃料适应范围广、噪音低、维护保养费用低、输出功率稳定等特点。随着能源危机和环境污染的问题日益显现，基于热气机对能源的广泛适应性和优异的环境特性，人们恢复了对热气机的兴趣。

热气机是外燃机，燃料在活塞外部连续燃烧，为热气机提供能量，因此其火焰的温度、形状对斯特林发动的性能有重要的影响；热气机一般需要在外力作用下逐步建立起斯特林循环，此力量过大则可能损坏传动机构，过小则循环建立较慢，造成发动机起动缓慢，不能适应动力迅速变化的要求；冷却性能直接影响发动机的效率，所以需要研究冷却水对热气机的影响程度，以便进行优化改进设计；控制系统能够展示热气机的性能，同时一个良好的控制系统可以简化发动机的设计，也是衡量发动机性能的重要参考点。

现有的试验平台大多只针对热气机动力系统的一个或部分子系统进行测试，造成测试结果不全面，不能真实反映实际应用数据，且若针对各个子系统分别建立热气机子系统试验台，会造成试验成本过高，不利于对热气机和各个子系统进行更换测试。

发明内容

本发明的目的是提供一种热气机动力系统综合试验台，能够对斯特林发动机动力系统的起各个子系统进行测试，使得测试结果更全面、更精准，一种热气机动力系统综合试验台的试验方法，能够方便对热气机和各个子系统进行更换测试，有利于多次试验。

本发明提供的技术方案如下：

本发明提供一种热气机动力系统综合试验台，包括：

待测动力系统，所述待测动力系统包括起动电机、热气机以及若干个子动力模块；

测试系统，所述测试系统包括测功机和联轴器；

控制系统，所述控制系统包括发动机控制端和测功机控制端；

其中，所述起动电机和若干个所述子动力模块均与所述热气机连接；

所述热气机还通过所述联轴器与所述测功机连接；

所述测功机控制端与所述测功机连接，用于控制所述测功机的起停；

所述发动机控制端分别与所述起动电机、所述热气机以及若干个所述子动力模块连接，用于控制所述待测动力系统的运行。

通过将起动电机和子动力模块的输出端与热气机的输入端连接，将热气机的输出端通过联轴器与测功机的输入端连接，能够对起动电机的起动性能以及各个子动力模块的性能进行测试，使得测试结果更全面、更精准，同时，还能够方便对热气机和各个子系统进行更换测试，有利于减小试验成本，且方便进行多次试验。

进一步地，所述子动力模块包括：

燃烧模块，用于所述待测动力系统的热能供应；

冷却模块，用于所述待测动力系统的冷却；

工质模块，用于所述待测动力系统热能和机械能的转换；