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斯特林發動機是一種外燃的閉式循環往復活塞式熱力發動機，由英國牧師羅伯特·斯特林在1816年發明，經過幾十年的發展，在汽車、潛艇以及太陽能發電組等方面有了廣泛的應用。福特和菲利普公司研發出可以安裝在汽車上的4-215型發動機，該結果產生了巨大的影響并得到政府資助，由法國公司ECA研制出一種以熔鹽蓄熱器作為斯特林發動機熱源的直列雙向型發動機，該發動機可以作為潛艇的水下動力源。斯特林發動機在運行過程中，燃料連續燃燒，內部工質膨脹，通過冷氣室冷卻，繼而產生動力推動活塞往復運動。斯特林發動機的研制可以改變單一能源的使用狀況，優化發動機的效率。
熱交換裝置作為斯特林發動機研制的關鍵部分，是斯特林發動機整機運行平穩的核心部件，由加熱裝置、冷卻裝置以及回熱器組成。工質循環于這閉合回路之中，完成膨脹壓縮過程。斯特林發動機的主要熱損失來自于熱交換裝置的損失（回熱與流阻損失等），在設計制造中熱交換裝置性能始終是斯特林發動機需要解決的重點問題。
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