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.     

同轴行波热声制冷机性能实验

基于线性热声理论模型,设计了1台结构紧凑的同轴行波热声制冷机.采用行波热声发动机驱动,工作频率在57 Hz左右,以平均压力3.0 MPa的氦气为工作介质,固定制冷机入口压比为1.075的前提下,研究该制冷机的性能.通过改变惯性管内径,研究惯性管调相对制冷机性能的影响,制冷量随着惯性管内径的增大先增大后减小;研究Gedeon声流对制冷机性能的影响,该声流的存在极大地恶化了制冷机性能,使得制冷机在冷头0 ℃时,冷量下降11.4%,冷头-20℃时,下降47.66%,冷头温度越低影响越大.     

驻波型热声驱动的脉管制冷机研究进展

系统地回顾了浙江大学在驻波型热声驱动器及其驱动的脉管制冷方面近10年来的研究进展,在简要描述相关实验系统结构的基础上,着重介绍了对热声驱动器的结构与运行参数的优化,以及在取得最优制冷性能方面的努力.报告了在自行研制的热声驱动脉管制冷机上取得88.6 K的最低制冷温度.     

行波热声发动机驱动的脉管制冷机研究

通过改变热声发动机谐振直路长度,研究系统在不同工作频率下的性能.研究发现,在一定条件下降低频率可以显著改善脉管制冷机的性能.在工作压力为2.7 MPa,加热功率为2 350W,工作频率为45 Hz时,双向进气型单级脉管制冷机获得了80.9 K的最低制冷温度,这是目前用热声制冷方法获得的最低制冷温度.     

热声驱动的气-液双作用行波热声制冷机

提出了一种热声驱动的气-液双作用行波热声制冷机,对其性能进行了数值模拟分析.计算结果表明,在平均工作压力3.0 MPa,发动机定壁温加热温度440℃工况下,系统谐振频率为12.76 Hz,在-20℃制冷温度以及环境温度为27℃的情况下获得0.708 kW制冷量,整机的制冷系数(制冷量除以加热量)为0.512.在350℃、440℃以及550℃定壁温加热下,系统能够达到的最低制冷温度分别为-62.3℃、-68.3℃以及-70.8℃.系统整机相对卡诺效率在制冷温度变化范围内存在最大值.较低的发动机加热温度更有利于系统的热声转换,当发动机加热温度为350℃时,系统在-45℃制冷温度下达到25.30％最大相对卡诺效率.     

热声热机实验研究进展

热声热机是基于热声效应原理的一种新型的能源转换机械,因其本质上可实现完全无运动部件以及较高的转换效率引起国内外学者的广泛关注,理论和实验研究相得益彰。较详细描述了国内外学者对驻波、行波热声发动机、热声制冷机以及热声驱动脉管制冷机的实验研究方面的一些研究成果及进展,最后对热声热机的发展方向进行了展望。     

驻波型热声压缩机驱动脉管的最新结果

热声驱动脉管制冷机中由于完全无运动部件,具有运行稳定、寿命长等优点,经过对先前已经达到138K的热声驱动脉管制冷机进行系统的改进,在国内首次使该类型的制冷机进入低温温区,以氦气为工质获得了119.7K的制冷温度,这一温度已经能够液化一个大气压表压下的天然气（主要成分：甲烷）,显示出该制冷方式广阔的应用前景,此外,研究了混合工质对热声驱动脉管制冷系统性能的影响情况,并获得了117.6K的最低制冷温度。     

关于热声驱动脉管匹配问题的讨论

热声驱动脉管制冷机是一种新型的制冷机,具有结构简单,运行可靠和寿命长等优点。针对热声驱动器输出的压力波具有频率高,压比低以及输出功率小等特点,讨论了热声驱动器及其驱动的脉管之间的结构,等方面的匹配问题,并提出了一个具有高频特性的脉管的设计方案。     

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。     

热声制冷的应用与分析

在环境问题日益突出的今天,热声制冷作为一种对环境无污染的制冷技术,成为一个大有前途的发展方向,本文介绍了热声制冷的原理,分析了热声制冷机的性能影响因素,并提出了性能优化方法。     

热声谐振管的试验研究

热声谐振管是热声热机的关键部件,它相当于一个发动机,将热能转化为声能。对热声谐振管进行了实验研究,并对其起振温度、频率、振幅、输出功率进行测量和分析。     

热声谐振声场相位和功流分布的实验研究

热声热机的相位和功流的分布对于负载匹配至关重要。在无负载和有负载两种情况下 ,对热声谐振管的声场相位和功流分布进行了测量 ,并与网络模拟的结果进行比较和分析。实验结果表明 ,相位的分布与驻波比、位置以及负载有关。     

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。     

行波热声发动机的优化设计

对行波热声发动机进行了优化设计，对回热器内部功的损失和回热器的热漏损失进行了分析，给出了行波热声热回热器的优化结构，对于设计行波型热声发动机有非常重要的理论指导意义。     

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。     

采用He-Ar混合工质的热声压缩机的制冷性能研究

基于理论分析，进行了惰性气体混合工质的热声压缩机驱动动脉管制冷机的性能试验。初步的实验结果表明，随着氦氩混合工质Pr数的减小，热声压缩机性能得到了提高，工作频率降低，从而使脉管的制冷性能得以改善。     

热声驱动脉管制冷机的压力特性

自行研制了热声驱动脉管制冷机实验台,着重研究了热声驱动脉管制冷机的压力特性,明确了充气压力对超振温度、加热温度、制冷温度、压比及夺力振幅等的影响,实验表明,自行研制的热声压缩机在驱动脉管制冷机的情况下,仍可获１．０７以上的压比,基本可以满足驱动无阀型脉管制冷机的需要,在最近进行的实验中,以氮和氦作工质,分别获得了１９６Ｋ和１３８Ｋ的无负荷制冷温度,此外,本文还提出了进一步的改进方向。