4　500W斯特林发动机性能参数数值模拟

作为经典的设计方法，斯密特方法在斯特林发动机的初步设计中得到了充分的运用。但是作为一阶设计方法，其精度还不够。第3章通过设定经验参数，用斯密特方法得到了斯特林发动机的基本结构参数。为了在更高的精度基准上对斯特林发动机基本参数的可行性以及性能进行研究，本章首先对斯特林发动机的整机进行了模拟。利用MATLAB软件，对第3章得到的结构参数进行了模拟，得到的输出功率比设计功率略大，因此可以满足设计要求。

在分析和设计过程中均假设回热器内部温度为线性。为进一步验证斯特林发动机的核心部件——回热器内的温度能否满足设计要求，利用四阶分析方法——计算流体动力学的方法对回热器内部的温度情况进行了模拟。模拟过程中，将丝网回热器内部考虑为多孔介质流动区域。并对回热器进行三维模拟，充分考虑回热器内部的振荡流动。模拟结果显示，回热器内部温度基本呈线性分布，但在尾部存在较大的偏折。温度沿轴线的分布趋势与Stig Kildegard Andersen、Henrik Carlsen、Henrik Carlsen［20］等对SM5斯特林发动机进行实验研究所得到的结果一致。从而验证了该模型在分析回热器温度分布上的可行性。