行波热声发动机中平板与丝网回热器的对比实验研究

制作出了一个平板回热器,将其置入行波热声发动机中与丝网回热器进行对比实验研究.实验结果表明,平板回热器能够有效提高行波热声发动机的输出声功,但是其热效率有所降低.     

大型多功能热声发动机的研制及初步实验 第二部分:热声发动机的初步实验

行波热声发动机在回热器中进行的是可逆热声转换过程,理论上可以更高效地产生和传输声功,因而具有广阔的研究应用前景.对自行研制的大型多功能热声发动机进行了初步实验,着重研究了系统的起振、消振过程及压力波动情况.实验结果表明,该热声发动机比纯驻波型热声发动机具有更低的起振温度、更大的压比及更高的热声转换效率.以氮气为工质,在充气压力为9×105 Pa的条件下,该热声发动机最大压比达1.21,工作频率为25 Hz,这是当前国际上处于前列的实验结果.     

行波型热声发动机的试验研究

介绍了新型行波形热声发动机的试验装置,在不同的充气压力和工质条件下进行了试验,讨论了结构尺寸、充气压力、加热温度、工作介质试验结果的影响,并发现了频率跳变现象。     

行波热声发动机的实验研究进展

基于热声效应发展起来的热声发动机是一种新型的完全没有机械运动部件,可利用低品位热源的环保发动机。近年来,行波热声发动机由于热声转换效率高而受到各国学者的广泛关注。针对近十年来行波热声发动机的实验研究进展与典型样机进行了介绍,并对热声发动机的性能参数作了分析与总结,最后展望了行波热声发动机的发展趋势和应用前景。     

行波型热声发动机的试验研究

介绍子新型行波热声发动机的试验装置,对试验结果进行了分析和讨论,在工作气体为氮气、压力为1．56MPa、热端气体温度615℃时获得压比1．083。     

行波热声热机的理论与实验研究进展

近年来,随着理论的日趋完善及实验研究的深化,以及行波热声热机理论效率可接近于卡诺循环效率这一优点,使其成为这一领域的研究热点和难点。主要阐述热声热机的理论研究进展,重点介绍了实验方面的研究成果以及国内外行波热声热机实用化的研究进展,并初步预测了热声热机的发展方向。     

行波热声发动机末端耦合方式研究

行波热声发动机可与各种声学负载耦合,在对耦合位置的研究基础上,进一步开展负载末端耦合时行波热声发动机的性能研究.同时改变直管谐振管内径和长度,使频率恒为67.7 Hz,保证发动机环路声功转换特性一致.研究表明,当谐振管内径为120 mm时,系统性能最好;以氦气为工质,在平均压力3 MPa、加热功率2 000 W、热端温...     

带声学放大器的行波热声发动机声阻抗特性

通过分析带有声学放大器的行波热声发电系统中直线发电机的电-力-声类比图,发现直线发电机的最佳工作状态与行波热声发动机的输出声阻抗特性相关。采用DeltaEC软件计算带有声学放大器的行波热声发动机（以下简称系统）的输出声阻抗特性。计算结果发现,输出声阻抗虚部X_a为-1×10⁷ Pa·s·m^-3时,系统的最大输出声功率545.47 W,最大热声转换效率为7.2%;当输出声阻抗虚部X_a在-3.9×10⁶~-1×10⁷ Pa·s·m^-3之间变化,实部R_a在1.37×10⁶~2.31×10⁷ Pa·s·m^-3之间时,等效位移在1.89~6 mm之间变化,符合直线发电机的位移要求;结合输出声阻抗对压力与体积流率的相位差及系统工作频率的影响,发现声阻抗实部R_a应在1.37×10⁶~2.31×10⁷ Pa·s·m^-3之间,声阻抗虚部X_a在-7.5×10⁶~-1.0×107 Pa·s·m^-3之间时,系统具有较好的工作状态。     

环路声学共振多级行波热声发动机的机理研究

针对环路声学共振多级行波热声发动机的工作机理进行了研究,重点分析了环路声学共振4级行波热声发动机无负载工作情况,并比较了环路声学共振4级、8级、16级行波热声发动机的工作性能。计算结果表明,这一行波热声发动机具有较好的声场分布并通过增大回热器横截面积有效降低了回热器内的粘性流动损失。增加环路声学共振多级行波热声发动机的级数仍能获得较为理想的工作性能,并能够增加整机产生净声功率,降低谐振管消耗声功率的比例,相对传统带驻波谐振管的行波热声发动机更为紧凑。     

行波型热声发动机谐振管的调相作用

基于环形圈加谐振管的热声发动机的两自由度模型构思,在调相机理上开展了工作.系统分析和仿真研究表明:谐振管对于热声发动机系统不仅是决定系统工作频率、储能和稳定工况,还对行波型热声发动机的声场产生调相作用.针对不同形式的谐振管(谐振管,谐振腔和容腔),以及不同体积的容腔负载(10 L,20 L,40 L)进行仿真计算.研究不同条件下,对回热器处的压力和体积流率之间的相位调节作用及声功的影响.在此基础上,对回热器起点、中点和终点3个位置的流体微团进行分析,得到不同位置的p-V图.结果表明,谐振管的确起到调节声场相位的作用,容腔形式的谐振管更有利于回热器内声场的优化,而容腔的体积大小对回热器声场的影响不大.     

基于DeltaE程序的行波热声热机特性研究

采用DeltaE程序编程分析了行波热声热机装置(环行圈与谐振管)内的振荡压力、体积流率、温度、声功和相位等分布情况，得出装置内行波与驻波的变化趋势，并给出一定的分析和结论。     

行波热声斯特林热机起振模态的实验研究

设计和建造了一台小型的行波热声发动机，实现了与谐振管负荷的耦和匹配。介绍了所研究的热声系统中热声振荡过程的一些实验结果和实验中观察到的两个起振模态以及模态间周期性交替变化的现象，对影响起振模态的因素进行了实验研究和分析。     

行波热声斯特林机中自激振荡的实验分析--利用相空间重构方法

一个由环形行波圈和谐振管组成的热声斯特林系统巳成功的设计和建造，本文介绍了使用声信号的时间序列来进行相空间重构，用相空间重构方法来描述和分析行波热声系统中的自激振荡，对系统的起振特性以及行波模态到驻波模态的转变进行了实验分析和研究。     

行波热声发动机加热器改进及其驱动脉管制冷机系统实验研究

对自行研制的行波型热声发动机中的核心部件加热器进行了改进.采用改进的热声发动机驱动单级小孔型脉管制冷机,以氦气为工质,在充气压力为2.2 MPa的条件下,获得了110 K的最低制冷温度.通过对实验结果的分析,着重阐明了热声发动机和脉管制冷机之间的频率匹配问题及其改进途径,为进一步深入研究指明了方向.     

行波热声驱动器的性能分析

在简单介绍行波热声驱动器的研究历史、工作机理及其与驻波型热声驱动器的区别之后，着重对环路部分的性能进行了预测分析，并给出一些有益的结论。     

高效热致声发动机的新方案探索及其热力分析

讨论了热声发动机在驻波和行波两种不同工作状态下, 其声功率产生的临界温度梯度与流道尺寸和工作介质的关系, 提出了基于行波工作模式的热声发动机新方案。     

热声系统的工程优化设计

介绍了热声系统无因次化的工程优化设计数学模型,描述了热声系统的优化算法.对声驱动的热声制冷机和热声发动机两种典型的热声系统的板叠,进行了优化设计计算,得到了两系统中热声板叠的性能和效率曲线,并对影响热声系统性能或效率的因素进行了分析与讨论,优化确定了板叠的结构参数,为热声系统的工程优化设计和性能预测提供了一种有效的方法.     

大型多功能热声发动机的研制及初步实验 第一部分 热声发动机的研制

设计并制作了一台大型多功能行波热声发动机，该热声发动机长4．5m，高1．25m，设计最大输入功率5kW。它不仅可以用于行波与驻波混合型热声发动机实验，还可以单独进行行波环路实验及热声发动机驱动脉管制冷机实验。该热声发动机中没有任何运动部件，同驻波热声发动机相比起振温度低、压比大，这对低品位能源的利用具有重要意义。着重介绍该热声发动机系统的研制和测量系统的组成，相关实验结果将另文介绍。