CN111819354B - 布置有包括三个热交换器的气体通道的斯特林发动机 - Google Patents

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Abstract

一种斯特林发动机，包括：其中布置有曲轴(2)的曲轴箱(1)；其中具有往复布置的置换器活塞(4)的置换器缸体(3)，所述置换器活塞(4)通过延伸穿过所述置换器缸体(3)的第一端的连杆(5)连接到所述曲轴(2)，并且其中置换器缸体(3)限定由置换器活塞(4)分开的热室(6)和冷室(7)；工作缸体(8)，限定其中具有往复布置的工作活塞(9)的工作缸体室(11)，所述工作活塞(9)通过延伸穿过工作缸体(8)的第一端的连杆(10)连接到所述曲轴(2)；加热器装置(14)，布置在所述置换器缸体的与所述第一端相对的第二端，并被配置为加热存在于置换器缸体(3)的热室(6)中并且通过工作气体通道与工作缸体室(11)流体连通的工作气体，该工作气体通道包括从置换器缸体(3)的头部(19)延伸到加热装置(14)中的第一热交换器(16)、由布置在加热装置(14)外侧的再生器形成的第二热交换器(17)、以及由布置在再生器(17)与工作缸体室(11)之间的冷却器形成的第三热交换器(20)。在沿着工作气体通道的任意点处，横向于穿过工作气体通道的假定工作气体流动方向看，由第一、第二和第三热交换器限定的工作气体通道的截面面积在工作气体通道的中间截面面积+/‑10％的范围内。

Description

布置有包括三个热交换器的气体通道的斯特林发动机
技术领域
本发明涉及一种斯特林发动机，包括：
曲轴箱，其中布置有曲轴；
置换器缸体，其中具有往复布置的置换器活塞，所述置换器活塞通过延伸穿过所述置换器缸体的第一端的连杆连接到所述曲轴，并且其中置换器缸体限定由置换器活塞分开的热室和冷室；
工作缸体，限定其中具有往复布置的工作活塞的工作缸体室，所述工作活塞通过延伸穿过工作缸体的第一端的连杆连接到所述曲轴；
加热器装置，布置在所述置换器缸体的与所述第一端相对的第二端，并且被配置为加热存在于置换器缸体的热室中并且通过工作气体通道与工作缸体室流体连通的工作气体，该工作气体通道包括：
第一热交换器，从置换器缸体的缸体头部延伸到加热器装置中；
第二热交换器，由布置在加热器装置外侧的再生器形成；以及
第三热交换器，由布置在再生器与工作缸体室之间的冷却器形成。
再生器被称为放置在置换器缸体的热室与工作缸体之间的内部热交换器和临时储热器，使得工作流体首先在一个方向上通过再生器，然后在另一个方向上通过再生器，在一个方向上从流体吸收热量，并且在另一个方向上返回热量。其可以像金属网或泡沫一样简单，并受益于高表面积、高热容量、低传导率和低流动摩擦。其功能是在系统内保留热量，否则热量会与介于最高和最低循环温度之间的温度下的环境进行交换。
背景技术
斯特林型外燃机是众所周知的。其可以是三种不同的类型，命名为阿尔法、贝塔和伽马，并且在置换器缸体、工作缸体和置换器活塞以及工作活塞如何相对于彼此布置以及相对于由工作活塞驱动的曲轴布置方面彼此不同。
对斯特林发动机的功能来说必不可少的是由加热器装置加热工作介质，优选通过燃烧室中的燃烧器火焰。在其加热期间，工作气体被引导通过热交换器，该热交换器可包括从置换器缸体的热室延伸到燃烧室中并且离开燃烧室朝向再生器延伸的一个或多个管。再生器位于燃烧室外侧，并且是斯特林发动机区别于其他类型的外燃机的独立部件，在再生器之后，沿工作气体从置换器缸体的热室到工作缸体的流动方向看，还可以提供有冷却器。
因此，提供了包括热交换器的各通道、再生器和冷却器的通道，在发动机运行期间，工作介质通过该通道在置换器缸体与工作缸体之间来回移动。所述通道还包括过渡流动元件，过渡流动元件提供在热交换器与再生器以及再生器与冷却器之间并且将热交换器与再生器以及再生器与冷却器相互连接，并且过渡流动元件布置在冷却器与工作缸体之间。设计运转的斯特林发动机时的大的挑战之一是最小化工作气体通道中的流动损失。
发明内容
本发明的目的是提供一种替代的工作气体通道设计，其将包括热再生效率的热交换效率与由工作气体的不利流动特性导致的非常低的流动损失相结合。
本发明的目的是通过初始限定的斯特林发动机来实现的，其特征在于，在沿着工作气体通道的任意点处，横向于穿过工作气体通道的假定工作气体流动方向看，由第一、第二和第三热交换器限定的工作气体通道的截面面积在工作气体通道的中间截面面积(medium cross section area)+/-10％的范围内。申请人进行的试验表明，减少工作气体通道的截面面积的变化将导致更小的死体积(dead volume)和更小的延迟效应。在截面面积基本恒定的情况下，工作气体流将趋向于更层流化且更少因截面面积的变化而湍流化，并且这被认为有助于减少流动损失。
根据一方面，斯特林发动机的特征在于，在沿着工作气体通道的任意点处，横向于穿过工作气体通道的假定工作气体流动方向看，由第一、第二和第三热交换器限定的工作气体通道的截面面积在工作气体通道的中间截面面积+/-5％的范围内。
根据一个示例，沿着工作气体通道的总长度的至少95％，优选99％，工作气体通道的截面面积在工作气体通道的中间截面面积+/-10％，优选+/-5％的范围内。
根据一个示例，第一热交换器包括多个管，其中所述工作气体通道在沿着管的任意预定点处的截面面积是沿着由管限定的通道在该点处的各个通道的总截面面积。优选地，管具有相同长度+/-10％，优选+/-5％。
根据一示例，再生器包括具有金属泡沫的环形体的再生器元件。环形体可以围绕置换器缸体的外周布置，并且被封闭在气密地布置在再生器元件的外周上的外环或缸体中。根据一示例，金属泡沫是镍铬合金(NiCr)。金属泡沫具有的优点是在斯特林发动机中经受到压力和压力变化时不会像纤维基体那样被压缩。如果再生器主体由于其所承受的变化压力而被压缩，则由于主体的密度增加，其中限定的通道的截面面积减小。因此，金属泡沫的使用有助于更少由于当斯特林发动机运行时截面面积的变化而造成流体损失。
根据一示例，第三热交换器包括管状金属体，该管状金属体提供有延伸穿过所述金属体用于传导工作气体的多个第一通道和至少一个第二冷却通道用于传导冷却流体穿过所述冷却通道。第三热交换器可以被限定为冷却器，其被配置为在斯特林发动机运行时主动冷却流过冷却器的工作气体。
根据一示例，斯特林发动机包括提供在第一热交换器与第二热交换器之间并将第一热交换器与第二热交换器连接的第一过渡流动元件，其中所述第一过渡流动元件包括多个通道，每个通道具有入口和出口开口，入口具有的形状和截面面积对应于该通道所连接的第一热交换器的管的通道的形状和截面面积，出口开口面向所述第二热交换器，并且过渡流动元件的通道沿着其长度的至少75％、优选90％具有的总截面面积在工作气体通道的中间截面面积+/-10％的范围内，优选在所述中间截面面积的+/-5％的范围内。横向于工作气体的假定流动方向看，在与第二热交换器相邻的每个所述通道的端部处，截面增大，使得其开口的总截面面积大致等于第二热交换器的总截面面积。
根据一示例，冷却器包括多个管，每个管限定通道，其中斯特林发动机包括设置在第二热交换器与第三热交换器之间并将第二热交换器与第三热交换器连接的中间元件，其中所述中间元件包括多个通道，每个通道具有出口和入口开口，出口具有的形状和截面面积对应于与其连接的第三热交换器的管的通道的形状和截面面积，入口开口面向所述第二热交换器，并且过渡流动元件的通道沿着其长度的至少75％，优选至少90％具有的总截面面积在工作气体通道的中间截面面积+/-10％的范围内。横向于工作气体的假定流动方向看，在与第二热交换器相邻的每个所述通道的端部处，截面增大，使得其开口的总截面面积等于第二热交换器的总截面面积。因此，当工作气体离开冷却器时，在所述工作气体通道中从工作缸体流向置换器缸体的工作气体将被阻止作为射流(jet streams)流过再生器。本发明还包括避免中间元件的例子，其中再生器的一端面向冷却器，其间没有任何这样的中间元件。
根据一方面，斯特林发动机包括设置在第三热交换器与工作缸体之间的第二过渡流动元件，并且沿着其长度在任意点处，第二过渡流动元件具有的总截面面积在工作气体通道的中间截面面积+/-10％的范围内，优选在工作气体通道的中间截面面积+/-5％的范围内。根据一方面，第二过渡流动元件包括限定单个通道的管，该单个通道限定工作气体通道的一部分。根据一方面，所述通道形成在第三热交换器与工作缸体之间的工作气流通道的长度的至少90％，优选至少95％。
根据一方面，第二过渡流动元件提供有被配置为控制由第二过渡流动元件限定的通道的截面面积的流动控制元件，并且其中当流动控制元件处于允许工作气体最大通过量的位置时，沿着由第二过渡流动元件限定的所述通道在任意点处，工作气体通道的截面面积在工作气体通道的中间截面面积+/-10％的范围内。
根据一方面，工作气体流动控制元件包括填充有气体的柔性管，该柔性管位于由第二过渡流动元件限定的通道中。工作气体流动控制元件也可以被限定为体积控制元件，其控制第二过渡流动元件内的可供工作气体用的体积。在发动机运行期间，工作活塞接近其上死点，在由第二过渡流动元件限定的通道中工作气体压力降低。工作气体流动元件因此由于其内部气体压力而膨胀，并填充由第二过渡流动元件限定的通道。由此避免了第二过渡流动元件内由工作气体占据的死体积。
根据一方面，工作气体通道通过由以下部件限定的通道来组成(占工作气体通道总长度的百分比)：
由第一热交换器的每个管限定的通道：25-50％
由第一过渡流动元件限定的通道：2-10％
由第二热交换器限定的通道：2-10％
由第三热交换器限定的通道：5-15％
由第二过渡流动元件限定的通道：20-40％
第三热交换器与第二过渡流动元件之间的收集元件：<1％
本发明的其他目的、优点和新颖特征对于本领域技术人员来说将从以下细节并通过实施本发明而显而易见。虽然下面描述了本发明，但是显然本发明可不限于具体描述的细节。本领域技术人员在接触到这里的教导后，将会认识到在其他领域中的附加应用、修改和结合，这些都在本发明的范围内。
附图说明
为了更全面地理解本公开及其进一步的目的和优点，下面给出的详细描述应该与附图一起阅读，在附图中，相同的附图标记表示各个图中相似的项目，其中：
图1是根据本发明的提供有示意性示出的加热器装置的斯特林发动机的俯视图；
图2是对应于图1的视图，但是加热器装置从发动机其余部分移除；
图3是根据图1中的I-I的截面图，仍然示意性地示出了加热器装置；
图4是图1-3所示斯特林发动机的一部分的侧视图，示出了其第一热交换器；
图5是沿着图4中IV-IV的截面图；
图6是图1-3所示斯特林发动机的第二热交换器的截面图；
图7是图1-3中所示斯特林发动机的第三热交换器的截面图；
图8是第一过渡流动元件的透视图；
图9是图8所示的第一过渡流动元件的端视图；
图10是从图9所示的过渡流动元件的相对端的端视图；
图11是图9所示的过渡流动元件的侧视图；
图12是根据图11中的XI-XI的截面图；
图13是图12所示的过渡元件的一部分的放大视图；
图14是第二过渡流动元件的端视图，其中提供的流动控制元件处于第一状态；
图15是根据图14中的XIV-XIV的截面图；
图16是第二过渡流动元件的端视图，其中提供的流动控制元件处于第二状态；并且
图17是根据图16中的XVI-XVI的截面图。
具体实施方式
图1-3示出了根据本发明的斯特林发动机的示例。所示的斯特林发动机是伽玛型，并且包括其中布置有曲轴2的曲轴箱1、以及其中具有往复布置的置换器活塞4的置换器缸体3。置换器活塞4通过延伸穿过所述置换器缸体3的第一端的连杆5连接到曲轴2。在斯特林发动机的运行过程中，置换器缸体3限定由置换器活塞4分隔开的热室6和冷室7。
斯特林发动机进一步包括工作缸体8，其中具有往复布置的工作活塞9，所述工作活塞9通过延伸穿过工作缸体8的第一端的连杆10连接到曲轴2。由工作缸体8限定的工作缸体室11被工作活塞9分成所述连杆10延伸穿过的第一部分12和构造成在斯特林发动机运行期间容纳工作气体的第二部分13。工作缸体室11的第二部分13与置换器缸体3的热室6流体连通，用于在发动机运行期间在工作缸体室11的所述第二部分13与置换器缸体3的热室6之间输送工作气体。
发电机48连接到曲轴2，通过该发电机可以从斯特林发动机传递电力。
加热器装置14布置在置换器缸体的与所述第一端相对的第二端，并且被配置成加热存在于置换器缸体3的热室6中并且与工作缸体室11的第二部分13流体连通的工作气体。在所示的示例中，加热器装置14包括布置在所述置换器缸体3的与所述第一端相对的第二端的燃烧室15。
此外，斯特林发动机包括第一热交换器16和第二热交换器17。第一热交换器16包括多个管18，管18从提供在置换器缸体3的所述第二端的置换器缸体头部19延伸到燃烧室15中，并离开燃烧室15延伸到第二热交换器17。第二热交换器17由设置在燃烧室15外侧和置换器缸体3外侧的再生器构成。在所示的例子中，发动机还包括由布置在再生器17与工作缸体室11之间的冷却器形成的第三热交换器20、提供在所述第一热交换器16与第二热交换器17之间的第一过渡流动元件21、以及提供在第三热交换器20与工作缸体8之间的第二过渡流动元件22。冷却器20包括主体，该主体具有用于工作气体通过其传导的通道46以及形成冷却介质回路的一部分的另外的通道47。
由置换器缸体3限定的热室6通过包括第一热交换器16、第二热交换器17、第三热交换器20、第一过渡流动元件21和第二过渡流动元件22的通道与工作缸体室11的第二端即上述限定的第二部分13流体连通。尽管在该示例中未示出，也可以在第二热交换器17与第三热交换器20之间提供中间流动元件，其中这种中间元件具有与第一过渡流动元件的设计对应的设计。
第一热交换器的每个管18限定具有沿着管18的整个长度恒定的截面的通道。管18形成图5所示的图案，其示出的截面中从置换器缸体头部19伸出的管18形成内管组，并且相同的管在180度弯曲后形成指向第二热交换器17的外管组，第二热交换器17是夹在置换器缸体3的外周与另一外缸体45之间的金属泡沫的管状体(见图3、5和6)。第二热交换器的金属泡沫具有限定供工作气体通过的通道的开放孔隙率。由第二热交换器17的孔限定的通道的截面面积对应于由管18限定的通道的截面面积的总和。第二热交换器的金属泡沫可以包括任何适用于该目的的金属或合金，优选镍铬合金。
第一热交换器16的管18延伸到布置在置换器缸体3的外周上的加热器装置14的端壁区域。第二热交换器17位于加热器装置14的外侧，其位于由加热器装置14限定的燃烧室15的外侧。
第三热交换器20布置在第二热交换器17的相对侧。第三热交换器17包括管状金属体，该管状金属体提供有延伸穿过该管状金属体用于传导工作气体的多个第一通道46和用于传导冷却流体穿过其中的至少一个第二冷却通道47。图7示出了包括用于工作气流的所述通道46的第三热交换器20的一部分。通道46的数量比由第一热交换器16的管18限定的通道的数量高得多(至少高50％)。然而，由第三热交换器20限定的通道46的总截面面积对应于由第一热交换器16的管18限定的通道的总截面面积。第三热交换器的每个通道46的截面面积沿其整个长度是恒定的。在所示的示例中，第三热交换器20朝向其面对的第二热交换器17的端部被夹紧。
在第一热交换器16的管18的端部与第二热交换器17的面向所述端部的端部之间，提供有第一过渡流动元件21。参考图8-13，其更详细地示出了第一过渡流动元件21。过渡流动元件21包括其中提供有多个插入件23的环形体。每个插入件23沿环形体的中心轴线方向延伸穿过环形体。在每个插入件23中提供有在管状元件的中心轴线的方向上延伸的通道24，从而限定穿过过渡流动元件21的环形体的通道24。
在每个通道24的面向并连接到第一热交换器的管18的相应的相对端的一端中，通道24限定入口开口25。入口开口25具有的几何形状和截面面积对应于由管18限定的通道的截面的几何形状和截面面积。在每个通道24的相对端中，通道24限定出口开口26。出口开口26大于入口开口25。出口开口26具有四面体形状，并且成对布置，覆盖过渡流动元件的环形端面的相应片段，如图6所示。
沿着每个通道24的长度的大约80％，通道具有的几何形状和截面面积对应于入口开口25的几何形状和截面面积。沿着通道24的剩余大约10％的长度，通道变宽至出口开口26的几何形状和截面面积。通道24的变宽部分的曲率适于工作气体的预期流动特性，使得通过通道24的变宽部分的工作气体的流动将符合柯恩达效应。柯恩达效应被定义为一种现象，在这种现象中，射流自身附着在附近的表面上，并且即使当该表面弯曲远离初始喷射方向时也保持附着。每个通道24的变宽的部分仅占工作气体通道的总长度的不到1％，优选不到0.5％，因此对流动损失仅具有微小的影响。
过渡流动元件的通道24的出口开口26分布在第一过渡流动元件21的面对再生器元件17的环形端面的面上。对应于第一过渡流动元件21的中间流动元件可以布置在第二热交换器17与第三热交换器20之间。在这种情况下，由中间元件限定的通道的数量应该对应于第三热交换器中的通道46的数量，并且中间元件的入口开口应该连接到第三热交换器20的相应的所述通道46。
第二过渡流动元件22包括从第三热交换器20的端部区域延伸到工作缸体室11的第二部分13的管状体。第二过渡流动元件22限定通道27，工作气体能够通过该通道27从第三热交换器20的端部区域流动到工作缸体室。所述通道27具有的截面面积对应于由第三热交换器限定的通道46的总截面面积，也对应于由第二热交换器17限定的通道所限定的截面面积和由第一热交换器16的管18限定的通道的总截面面积。
图14-17示出了替代示例，其中提供了流动控制元件28，该流动控制元件28被配置为根据所述通道27中的工作气体压力来控制由第二过渡流动元件22限定的所述通道27中的可供工作气体用的体积。流动控制元件28包括填充有气体的可坍缩体29。
可坍缩体29具有管的形状，该管具有与其所在的通道27的纵轴线同轴的纵轴线。流动控制元件28还包括提供在可坍缩体29的中心并与其同轴的非柔性管30。非柔性管30足够刚性，以承受由可坍缩体29中的气体压力引起的来自可坍缩体29的外部压力而不会坍缩。非柔性管30保证在所述通道27中存在用于工作气体从工作缸体8流向置换器缸体3的管道，而不管可坍缩体29如何膨胀并填充其所在的通道27。非柔性管30由保持器元件31保持就位，保持器元件31在一端连接到过渡流动元件22的管状体，并在另一端连接到非柔性管30。
在图14和图15中，通道27中的压力足够高以压缩可坍缩体29，使得其不会显著减小通道27的截面面积和体积。在图16和图17中，通道27中的压力降低到这样的程度，使得可坍缩体29内的气体压力使后者膨胀，使得其充满非柔性管30与过渡流动元件22的内周之间的体积。可坍缩体29内的压力被设定成使得当工作活塞10在发动机的工作循环期间接近其上死点时通常会获得这种状态。然而，非柔性管内的通道27将使得当可坍缩体29完全膨胀时工作气体也能够进一步通过过渡流动元件。
当流动控制元件28处于其允许工作气体最大通过量的位置时，即当其处于其最小体积状态时，沿着通道27的长度在任意点处由第二过渡流量元件22限定的通道27的截面面积在工作气体通道的中间截面面积+/-10％的范围内，优选在工作气体通道的中间截面面积+/-5％的范围内。
在第三热交换器20与第二过渡流动元件22之间提供有收集元件44，该收集元件44限定通道，该通道具有连接到第三热交换器20的端部的环形入口，并且具有连接到由第二过渡流动元件限定的通道27的相邻端部的圆形出口。由于其设计的结果，收集元件44将具有比工作气体通道的中间截面面积更大的截面面积，但是其仅占工作气体通道的总长度的不到1％，优选不到0.5％，因此对流动损失仅具有微小影响。
工作气体通道通过由以下部件限定的通道来组成(占工作气体通道的总长度的百分比)：
由第一热交换器16的每个管限定的通道：25-50％
由第一过渡流动元件21限定的通道：2-10％
由第二热交换器17限定的通道：2-10％
由第三热交换器20限定的通道：5-15％
由第二过渡流动元件22限定的通道：20-40％
收集元件44：<1％
根据一示例，整个工作气体通道的截面面积可以恒定在+/-10％内，以便获得期望的层流。整个工作气体通道可以从置换器缸体头部处的热室延伸到工作缸体头部处的工作室的第二部分。
已经出于说明和描述的目的提供了示例的前述描述。它并不旨在穷举示例，或者将示例限制于所描述的变体。许多修改和变化对本领域技术人员来说显然是显而易见的。选择和描述这些示例是为了最好地解释原理和实际应用，从而使本领域技术人员能够根据其各种示例以及适用于其预期用途的各种修改来理解这些示例。在示例的框架内，上面说明的部件和特征可以在特定的不同示例之间组合。

Claims (9)

1.一种斯特林发动机，包括：
曲轴箱(1)，其中布置有曲轴(2)；
置换器缸体(3)，其中具有往复布置的置换器活塞(4)，所述置换器活塞(4)通过延伸穿过所述置换器缸体(3)的第一端的连杆(5)连接到所述曲轴(2)，并且其中所述置换器缸体(3)限定由所述置换器活塞(4)分隔开的热室(6)和冷室(7)；
工作缸体(8)，限定其中具有往复布置的工作活塞(9)的工作缸体室(11)，所述工作活塞(9)通过延伸穿过所述工作缸体(8)的第一端的连杆(10)连接到所述曲轴(2)；
加热器装置(14)，布置在所述置换器缸体的与所述第一端相对的第二端，并且被配置为加热存在于所述置换器缸体(3)的所述热室(6)中并且通过工作气体通道与所述工作缸体室(11)流体连通的工作气体，所述工作气体通道包括：
第一热交换器(16)，从所述置换器缸体(3)的头部(19)延伸到所述加热装置(14)中；
第二热交换器(17)，由布置在所述加热器装置(14)外侧的再生器形成；以及
第三热交换器(20)，由布置在所述再生器(17)与所述工作缸体室(11)之间的冷却器形成，
所述斯特林发动机的特征在于，在沿着所述工作气体通道的任意点处，横向于穿过所述工作气体通道的假定工作气体流动方向看，由所述第一热交换器(16)、所述第二热交换器(17)和所述第三热交换器(20)限定的所述工作气体通道的截面面积在所述工作气体通道的中间截面面积+/-10％的范围内。
2.根据权利要求1所述的斯特林发动机，其特征在于，在沿着所述工作气体通道的任意点处，横向于穿过所述工作气体通道的假定工作气体流动方向看，由所述第一热交换器、所述第二热交换器和所述第三热交换器(16、17、20)限定的所述工作气体通道的截面面积在所述工作气体通道的所述中间截面面积+/-5％的范围内。
3.根据权利要求1或2所述的斯特林发动机，其特征在于，沿着所述工作气体通道的总长度的至少95％，所述工作气体通道的截面面积在所述工作气体通道的所述中间截面面积+/-5％的范围内。
4.根据权利要求1或2所述的斯特林发动机，其特征在于，所述第一热交换器(16)包括多个管(18)，其中沿着所述管在任意预定点处的所述工作气体通道的截面面积是沿着由所述管(18)限定的通道在该点处的各个通道(18)的总截面面积。
5.根据权利要求1所述的斯特林发动机，其特征在于，所述再生器(17)包括金属泡沫的环形体。
6.根据权利要求1或2所述的斯特林发动机，其特征在于，所述第三热交换器(20)包括管状金属体，所述管状金属体提供有多个第一通道(46)和至少一个第二冷却通道(47)，所述多个第一通道(46)延伸穿过所述金属体用于传导工作气体，所述至少一个第二冷却通道(47)用于传导冷却流体穿过所述冷却通道(47)。
7.根据权利要求1或2所述的斯特林发动机，其特征在于，所述斯特林发动机包括提供在所述第一热交换器(16)与所述第二热交换器(17)之间并连接所述第一热交换器(16)与所述第二热交换器(17)的第一过渡流动元件(21)，其中所述第一过渡流动元件(21)包括多个通道(24)，每个通道(24)具有入口开口(25)和出口开口(26)，所述入口开口(25)具有的形状和截面面积对应于与所述入口开口(25)连接的所述第一热交换器(16)的管(18)的通道的形状和截面面积，所述出口开口(26)面向所述第二热交换器(17)，并且所述第一过渡流动元件(21)的所述通道(24)沿着其长度的至少80％具有的总截面面积在所述工作气体通道的所述中间截面面积+/-10％的范围内。
8.根据权利要求1或2所述的斯特林发动机，其特征在于，所述斯特林发动机包括提供在所述第三热交换器(20)与所述工作缸体(8)之间的第二过渡流动元件(22)，并且由所述第二过渡流动元件(22)限定的通道(27)在沿着其长度的任意点处具有的总截面面积在所述工作气体通道的所述中间截面面积+/-10％的范围内。
9.根据权利要求8所述的斯特林发动机，其特征在于，所述第二过渡流动元件(22)被提供有流动控制元件(28)，所述流动控制元件(28)配置成控制由所述第二过渡流动元件(22)限定的所述通道(27)的截面面积，并且其中当所述流动控制元件(28)处于允许工作气体最大通过量的位置时，在沿着由所述第二过渡流动元件(22)限定的所述通道(27)的任意点处，所述工作气体通道的截面面积在所述工作气体通道的所述中间截面面积+/-10％的范围内。
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