氣液相變熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)聲電類比分析與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)是一種可將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的無(wú)運(yùn)動(dòng)部件熱機(jī)?，F(xiàn)有熱聲熱機(jī)通常都采用單相（氣體或者液體）工質(zhì)，相關(guān)研究已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，能實(shí)現(xiàn)較高的效率，顯示出很大的應(yīng)用潛力。然而，單相熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)由于其自身特性而存在低品位能源適應(yīng)性不足、能量密度較低進(jìn)而導(dǎo)致體積龐大等問題。針對(duì)這些問題，本文研究擬通過在熱聲轉(zhuǎn)換中引入氣液相變過程來改善熱聲熱機(jī)性能，利用氣液相變的物性變化特征以提高低品位熱源在熱聲熱機(jī)中的適用性，強(qiáng)化熱聲轉(zhuǎn)換，進(jìn)而提高系統(tǒng)內(nèi)的

2、能量密度。本文從理論分析和實(shí)驗(yàn)研究?jī)蓚€(gè)方面出發(fā)，主要開展如下研究工作：
　　1.改進(jìn)現(xiàn)有的氣液相變熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)在前期開展的開式氣液相變熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)研究工作的基礎(chǔ)上，采用氣庫(kù)結(jié)構(gòu)連接于負(fù)載管段的末端，構(gòu)建成封閉的氣液相變熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，以期實(shí)現(xiàn)高工作壓力運(yùn)行，進(jìn)而強(qiáng)化聲振蕩，提高系統(tǒng)能量密度的目的。
　　2.閉式氣液相變熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)聲電類比分析針對(duì)閉式氣液相變熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，構(gòu)建了聲電類比模型并進(jìn)行了相應(yīng)的模擬計(jì)算

3、，重點(diǎn)研究負(fù)載液柱、反饋管、動(dòng)力活塞、絕熱管的長(zhǎng)度和直徑以及氣庫(kù)容積等結(jié)構(gòu)參數(shù)以及不同的運(yùn)行工質(zhì)對(duì)系統(tǒng)的諧振頻率、起振溫度等核心性能參數(shù)的影響情況。
　　3.閉式氣液相變熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)研究在模擬分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并搭建了一臺(tái)閉式氣液相變熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)裝置，并開展實(shí)驗(yàn)研究工作。主要考察負(fù)載的液柱長(zhǎng)度、換熱器間距、氣庫(kù)容積和加熱功率等結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)，以及不同工質(zhì)對(duì)氣液相變熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)的諧振頻率、起振溫度、壓比和壓力振幅等性能參數(shù)的影