駐波型熱聲發(fā)動機性能強化研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、本文首先回顧了熱聲機械的發(fā)展歷史及其應(yīng)用前景,詳細介紹了線性熱聲理論,分析了研究非線性熱聲理論的重要性,并總結(jié)了非線性熱聲理論的研究進展。在此基礎(chǔ)上,重點開展了以下研究工作: 1)簡單介紹了熱聲模擬平臺:DeltaE(Design Environment for Low-Amplitude ThermoAcoustic Engines)的理論基礎(chǔ)及其操作要領(lǐng),并分析了它的優(yōu)缺點。 2)定義了壓力放大器的概念,并分別對光

2、滑理想管道、一端封閉的粘性管道和一端接負載的粘性管道從理論上驗證了它們的壓力放大作用。將其應(yīng)用于駐波型熱聲發(fā)動 機中,數(shù)值模擬及實驗均說明:由于壓力放大器內(nèi)部存在較大的粘性耗損,使得其實際最佳長度小于理論值(即系統(tǒng)四分之一波長),而且還與熱聲發(fā)動機的加熱功率、工作壓力以及負載等因素有關(guān)。 3)對帶壓力放大器的熱聲發(fā)動機驅(qū)動RC(阻容)負載進行了數(shù)值模擬和實驗研究,并對RC負載法測聲功進行了理論計算。理論計算表明:當聲容等于聲阻

3、(即p<,2>和p<,3>的相位差為45°)時,負載入口聲功最大。實驗結(jié)果表明壓力放大器不僅可以放大壓力,還能提高負載入口聲功和熱機的效率。熱聲發(fā)動機接入3.45m壓力放大器后,其效率由1.45%提高到3.32% 4)對帶壓力放大器的熱聲發(fā)動機驅(qū)動脈管制冷機進行了實驗研究。實驗得到了比無壓力放大器時更低的脈管制冷溫度和更高的制冷量。當工作壓力為2.465MPa時,得到脈管最低制冷溫度79.1K,這是目前駐波型熱聲發(fā)動機驅(qū)動脈管制

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