导流圈结构及斯特林发动机热交换系统
本申请公开了一种导流圈结构及斯特林发动机热交换系统，所述导流圈结构包括导流主体，导流主体具有相对设置的导流面以及第二端面，在所述导流面上开设有多个用于实现工作介质流动的工质孔，所述导流面上设置有多个沿周向分布的导流段，其中至少部分所述导流段相对于所述第二端面形成预设倾角，用于为工作介质提供变截面流道，使得工作介质能够通过所述工质孔流动至所述导流面，并沿相应所述导流段产生流动以实现工质的均匀流动，而这种导流圈结构运用于所述斯特林发动机热交换系统，实现不同的周向区域中对于工质流量的有效分配，从而有利于提高斯特林发动机的系统整体运行效率。
发明专利
CN202410460142.X
2024-04-16
CN118361330A
2024-07-18
F02G1/053(2006.01)
上海齐耀动力技术有限公司
朱天宇;陈杨;刘永杰;刘钊;吕田;魏之豪;李海亮;范琛琛
201203 上海市浦东新区中国(上海)自由贸易试验区牛顿路400号
上海硕力知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
杨华廷
上海;31
1.一种导流圈结构，其特征在于，用于斯特林发动机，包括： 导流主体，具有相对设置的导流面以及第二端面，在所述导流面上开设有多个工质孔，所述工质孔用于实现工作介质的流动； 所述导流面上设置有多个沿周向分布的导流段，其中至少部分所述导流段相对于所述第二端面形成预设倾角，用于为工作介质提供变截面流道，使得工作介质能够通过所述工质孔流动至所述导流面，并沿相应所述导流段产生流动以均匀工作介质的流量。 2.根据权利要求1所述的导流圈结构，其特征在于， 所述导流主体呈环形轮廓，所述导流段分别沿所述导流主体的径向对称排布以均分形成两组导流区域； 每组所述导流区域均包括至少两个相连通的导流段，相邻所述导流段之间过渡连接。 3.根据权利要求2所述的导流圈结构，其特征在于， 在每组所述导流区域中的所述导流段的数量至少为三个，且所述导流段依次沿所述导流主体的周向方向进行排布； 且在每组所述导流区域中的一个所述导流段配置为长行程导流段，其余的所述导流段共同配置为短行程导流段，所述工质孔被区别为大径工质孔与小径工质孔，所述大径工质孔的孔径大于所述小径工质孔的孔径，所述大径工质孔对应于所述长行程导流段设置，所述小径工质孔对应于所述短行程导流段设置。 4.根据权利要求3所述的导流圈结构，其特征在于， 所述长行程导流段的起始端高度小于所述短行程导流段的终止端高度，所述长行程导流段的起始端与所述短行程导流段的终止端相连并且由一倾斜面过渡； 其中，所述倾斜面上设置有所述大径工质孔，从而使工作介质可通过所述大径工质孔流出并流动于所述长行程导流段。 5.根据权利要求4所述的导流圈结构，其特征在于， 所述长行程导流段的截面积在第一方向上单调增大，所述第一方向为工作介质从所述大径工质孔流向所述长行程导流段的终止端的流动方向； 每个所述长行程导流段的终止端均为相应所述长行程导流段的最高点，两个所述长行程导流段的终止端相交汇以构成第一凸起部，所述第一凸起部的凸起方向背离所述第二端面。 6.根据权利要求5所述的导流圈结构，其特征在于， 两个所述短行程导流段的起始端相交汇以构成第二凸起部，所述第二凸起部的凸起方向与所述第一凸起部的凸起方向一致，所述第一凸起部和所述第二凸起部上分别设置有安装孔，用于将所述导流主体固定于斯特林发动机内。 7.根据权利要求3所述的导流圈结构，其特征在于， 在每个所述短行程导流段上均开设有一个所述小径工质孔，所述小径工质孔位于所述短行程导流段内的任意两个导流段之间的接合处。 8.根据权利要求7所述的导流圈结构，其特征在于， 在每组所述导流区域中的所述导流段的数量为四个； 在每个所述短行程导流段内的三个导流段依次为第一导流段、第二导流段和第三导流段，所述小径工质孔位于所述第一导流段和所述第二导流段的接合处，所述第二导流段位于所述第一导流段和所述第三导流段之间，所述第三导流段与所述长行程导流段过渡相连； 其中，所述第一导流段和所述第三导流段为倾斜设置且朝向相对，使得工作介质可在通过所述小径工质孔后依次沿所述第二导流段、所述第三导流段进行流动。 9.一种斯特林发动机热交换系统，其特征在于，包括： 压缩腔以及膨胀腔； 权利要求1-8任一项所述的导流圈结构，其中的所述工质孔通过联通管与所述压缩腔相连，所述导流面与所述膨胀腔相对设置，使得在工作介质从所述压缩腔输出时，自所述联通管先流向所述导流段，再流向所述膨胀腔。 10.根据权利要求9所述的斯特林发动机热交换系统，其特征在于，还包括： 热交换组件，所述热交换组件位于所述导流主体和所述膨胀腔之间，包括依次设置的冷却器、回热器和加热器； 所述冷却器包括有若干冷却管，所述导流主体具有所述导流面一侧与若干所述冷却管相对应设置，所述加热器与所述膨胀腔相连通，所述回热器设置于所述冷却器和所述加热器之间。