1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1 背景

人类对能源开发带来的影响越来越关注的同时，能源利用技术也在几次改革中越来越可靠，清洁，高效，智能。在这个过程中，因为斯特林循环装置（包括发动机，热机，制冷机）具有工作效率高，结构简单，运转可靠，热源适应范围广等特点，受到了业内的特别关注。其中的斯特林循环制冷机在深冷的方面表现亮眼，其高效率，绿色，制冷温区广，结构紧凑，寿命长，为超导技术的研究提供了液氮温区的实验环境，为航空航天探测提供了有效的冷却技术。低温界内对斯特林制冷机也在不断探索，不断完善其技术。

在不存在配气阀门的前提下，采用容积变化来控制流率的制冷机称为斯特林制冷机，包括了机械压缩机和热压缩机两类。斯特林制冷机运用了斯特林循环的逆循环，其具有理论上等于卡诺循环的高效率。这种斯特林循环最早是由罗伯特#8226;斯特林在1816年提出的，其包括两个定温过程和两个定容过程。一开始，斯特林循环主要应用于发动机，并在几代科学家的努力下，不断完善，并得到产业化。1834年，j.hershe1使用斯特林逆循环制冰，但直到1860年a.krik才揭示了这种制冷方法。1946年，荷兰菲利浦实验室首次成立独立部门研究斯特林制冷机，并在1954年，成功研制单极斯特林制冷机。20世纪60年代，willianbeale 发明了自由活塞斯特林制冷机，2000年，sunpower公司研制了cryotel系列自由活塞斯特林制冷机，效率相对于卡诺效率达到20%以上。近半个世纪，斯特林制冷技术开始应用于军事，航天和精密仪器的冷却，低温冰箱等。斯特林制冷机在可靠性，寿命，大制冷量上都有很大的突破。

2. 研究的基本内容与方案

1.1 基本内容

1) 介绍斯特林循环制冷机研发现状，通过查阅相关资料，阐述斯特林循环制冷机的国内外发展现状，基本斯特林循环特点，斯特林循环其主要性能计算和斯特林循环制冷机的热力学分析方法。

2) 运用变质量系统热力学知识，对斯特林循环制冷机的各部件进行热力学分析，了解cfd仿真的流程和具体的计算模型。

3. 研究计划与安排

第一周至第三周：阅读参考文献并和指导老师交流，了解国内外的研究现状，明确研究方向及研究意义，完成开题报告。同时完成5000汉字以上工作量的外文文献或者技术资料的翻译。

第四周至第五周：对斯特林制冷机整机数学建模和几何建模。根据控制方程进行数学建模，在cad中绘制基本的整机模型。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] yongxiangguo, yijun chao, bo wang, haiying li. the thermodynamic characteristics of astirling/pulse tube hybrid cryocooler. cryogenics, volume 96, december 2018,pages 133-143

[2] l. berrinerbay, m. mete ozturk, bahad#305;r do#287;an, overall performance of the duplexstirling refrigerator, energy conversion and management, volume 133, 1 february2017, pages 196-203

[3] houdahachem, ramla gheith, fethi aloui, sassi ben nasrallah, technologicalchallenges and optimization efforts of the stirling machine: a review, energyconversion and management, volume 171, 1 september 2018, pages 1365-1387