應用簡易共軛梯度法於脈衝管史特靈引擎之最佳化設計

Translated title of the thesis: Optimal Design of a Pulse-Tube Stirling Engine by Simplified Conjugate Gradient Method
  • 陳 權輝

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

本研究利用簡易共軛梯度法(Simplified conjugate gradient method SCGM),探討脈衝管史特靈引擎之性能最佳化,以理論模式進行疊代分析,得設計參數最佳值。並將最佳化後的設計參數,代入理論模式,討論引擎在運轉過程中,溫度、壓力、質量等熱力性質變化,以及針對工作流體在各腔室因流動所造成的壓力降損失。最佳化分析中,除了單一目標函數僅對?率或熱效率進行最佳值搜尋外,本研究亦探討在目標函數中加入多重目標條件,同時針對?率與熱效率兩個目標進行最佳化。此目標函數將以權重分配比例大小進行最佳化疊代,由結果證明此方法確實可以應用於多目標最佳化。另外,在完全以引擎?率為考量,進行最佳化疊代,在六種設計參數收斂於最佳值後,根據此設計參數實際製作出一最佳化原型機。在實驗量測為填充一大氣壓空氣與加熱溫度1000 條件下,量測脈衝管史特靈引擎最大輸出?率,由基準組原型機22 35 W提升至31 83 W,整體性能提升1 42倍。
Date of Award2015 Aug 19
Original languageChinese
SupervisorChin-Hsiang Cheng (Supervisor)

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