4.1　整机的性能参数数值模拟

利用MATLAB软件，对斯特林发动机的设计参数进行模拟。得到的结果见表4-1。

表4-1　工质为氦气时的模拟结果

对表4-1进行分析可知，设计参数可以满足要求。

通过MATLAB编程，可以得到整机内部循环的P—V图、压力—转角图和质量分布曲线图，分别见图4-1～图4-3。

图4-3给出了一个循环内工质的质量分布。对于理想气体，压力相同时，体积与温度成正比。在编程中，用膨胀的容积除以温度比得到相应的等效容积。垂直线代表加热器、回热器以及冷却器的边界。由于斯特林发动机结构要求紧凑，因此本文对换热系统各部件的紧凑性进行了分析。本设计中，由于部分气体工质基本一直没有离开加热器，因此加热器的体积偏大，可以适度减小以改善整机性能。

图4-1　P-V图

图4-2　压力—转角图

图4-3　质量分布曲线图