1.斯特林循环等容换热过程分析

1.1斯特林循环工作原理

斯特林循环和实现斯特林循环的活塞位移过程如图1所示。循环系统由一个装有两个活塞的气缸组成，在两个活塞间设有回热器。回热器在一个循环内交替地向工质释放热能和从工质吸收热能，因而可以将它设想成为一块热力海绵。回热器两侧由活塞和气缸组成的腔室分别形成热的膨胀腔和冷的压缩腔。这两个腔室的容积变化由两个活塞分别控制。在循环过程中，膨胀腔的温度始终处于最高温度T_E，而压缩腔的温度始终为最低温度T_C，回热器两端具有的温差为T_E-T_C。

活塞运动时循环内工质共经历四个过程：

1-2:左侧活塞处于内止点并紧靠回热器不动，右侧活塞处于外止点并向左侧移动，全部工质集中在压缩腔内，循环内工质进行等温压缩；

2-3:左侧活塞从内止点向左移动，右侧活塞继续向左移动至内止点，在两个活塞的整个运动过程中，系统总容积不变，循环内工质通过回热器进行等容换热；

3-4:左侧活塞继续向左运动直至外止点，右侧活塞处于内止点不动，全部工质在膨胀腔内，循环内工质进行等温膨胀；

4-1:左侧活塞从外止点向左移动至内止点，右侧活塞从内止点移动至外止点，在两个活塞的整个运动过程中，系统总容积不变，循环内工质通过回热器进行等容换热。