热声热机及其应用

热声热机由于其独特的优点受到人们普遍关注。论述了热声热机的基本结构以及热声热换的机理和条件。并对热声热机目前的应用状况作了简单介绍,指出热声热机的未来发展方向和改进措施。     

以氦气为工质的行波热声发动机研究

随着对热声热机研究的深入，特别是行波热声发动机概念的提出，热声发动机效率得到了质的提高。为了实现热声发动机与制冷机的良好匹配，以氦气为工质时热声发动机需具有较低的起振温度、较大的压力波强度、较好的单频率特性。本文对自行研制的新型热声发动机进行了深入研究，以氦气为工质，在充气压力为2．0MPa时获得了1．19的压比，系统频率稳定在约73Hz，为利用新型热声发动机驱动脉管制冷机或其它热声制冷机创造了有利条件。此外，该热声发动机起振温度较低，初步具备了利用工业废热等低品位能源驱动的条件。     

热声热机的热力学分析

回顾了热声现象的研究历史,介绍了热声热机的结构和分类,基于气体微团的热力学循环和能量转换,分析了热与声功的转换原理、转换条件以及热声热机的工作机理,并指出了该研究领域的工业应用前景。     

发动机配气相位的自动调整

从分析配气相位的重要性及其影响因素入手,推导出发动机最佳配气相位应随发动机转速及海拔高度的变化而相应地自动调整。     

外加扰动对热声发动机起振特性的影响

热声发动机利用热声效应将热能转化为声功，系统中没有任何运动部件，具有结构简单、效率高、环境友好等突出优点。为了充分发挥热声发动机可利用低品位热能的优势，进一步降低系统的起振温度对热声热机的应用具有重要意义。该文首次提出利用外加扰动降低系统起振温度的设想，并在自行研制的多功能行波热声发动机实验台上进行了实验验证。初步实验结果表明，外加扰动可以大幅降低热声发动机的起振温度。实验以氮气为工质，当系统充气压力为0．9MPa时，通过加入压力扰动使系统的起振温度由原来的219℃降低到193℃。系统研究了外加扰动对热声发动机整个起振和消振过程的影响，获得的结果对加深热声系统起振机理的认识及热声发动机的实用化研究具有重要的指导意义。     

船舶中速柴油机喷油正时优化研究

以船用中速柴油机为研究对象,采用计算机仿真和台架试验相结合的方法对喷油正时进行优化。首先基于相应机型的理论参数设计模拟工况,通过模拟结果分析缸内燃烧与污染物排放,得到理论值范围内的最优喷油正时。根据最优值进行台架试验,验证最优的喷油正时参数。模拟结果表明：缸内燃烧过程中心相位会随着喷油正时的提前而前移,但总体的燃烧持续期变化不明显。缸内最高燃烧压力会随喷油提前角加大而增加,在上止点前8°和上止点前9°出现明显增量,喷油提前角继续增大,压力变化不明显。模拟排放数据表明上止点前10°喷油正时工况中,污染物排放性能达到最佳。台架试验结果证明,上止点前10°喷油正时的试验工况中,缸内循环效率和污染物排放性能达到最佳。     

Oscillatory flow in thermoacoustic sound wave generator

Oscillatory flow in a thermoacoustic sound wave generator is described. The thermoacoustic sound wave generator plays an important role in thermoacoustic equipment. The heat exchange between the working fluid and the stack, the acceleration and deceleration of the working fluid and viscous friction loss both in the stack and in the resonance tube influence the performance of the thermoacoustic sound wave generator. Particularly, oscillatory flow significantly influences the heat exchange mechanism between the working fluid and the stack. Temporal changes in pressure and velocity are sinusoidal inside the resonance tube. Flow forms an oscillatory jet just behind the tube outlet, and becomes intermittent far downstream outside the resonance tube. The open-end corrections of 0.63R, that is, the region where oscillatory flow characteristics are maintained downstream in spite of being outside the tube outlet, are confirmed by velocity measurements and flow visualization. Also, they are almost equal to acoustical theoretical results.     

基于动态递归神经网络的HCCI发动机燃烧相位辨识模型

为了实现HCCI汽油机闭环反馈控制,提出了一种利用动态递归神经网络从气缸压力信号在线辨识燃烧相位CA50(燃烧50%累积放热量的曲轴转角)的方法.该方法采集上止点附近40°CA范围的气缸压力信号,经过归一化和主元素法降维处理后,得到一个由9个特征数构成的时间序列.一个Elman动态递归神经网络以该序列为输入,计算出燃烧相位CA50.以基于全可变气门机构的汽油HCCI发动机为对象,选取了台架试验中4个典型的HCCI动态变负荷过程数据,其中一个作为训练样本,另外3个作为测试样本.测试结果表明该方法对HCCI动态过程的燃烧相位CA50预测误差小于0.25°CA;与BP网络和RBF网络相比,具有更低的误差和更强的泛化能力;与直接热力学计算方法相比,具有突出的抗干扰性和容错能力.     

柴油机气阀间隙调整技巧

介绍了柴油机在实际应用中的间隙调整技巧,具有操作简单、方便记忆等特点,实践证明,此法应用效果明显。     

非对称双级环路行波热声热机的实验研究*

对于双级环路行波热声热机,两个热声核的相对位置直接影响到其起振温度,而热声热机的起振温差决定了其可利用的热源品位。基于线性热声理论分析,通过改变两个热声核的相对位置,研究了两个热声核的相对位置改变对其起振温差、压力振幅和压比等的影响。结果表明,双级环路行波热声热机的起振温度随着两个热声核从中心对称位置逐步靠近时先下降再上升,当两个热声核之间的谐振管长度比例为1:3.5时,系统获得最小的起振温差为59.6℃（工质为N₂,充气压力为2.5 MPa）。在相同温差下,该系统在谐振管长度比例为1:3.5的位置相较于其他位置具有较大的压力振幅和压比。     

液相工质热声热机——低品位热源热机的新方法

综述了以朗肯循环为基础的低品位热源热机的研究现状，指出采用相变工质是朗肯循环热机的最大优点。简述了热声理论，指出热声转换对工质的本质要求取决于等压热膨胀系数β０通过对液相工质特性的讨论，指出工作于近临界状态下的液相工质热声热机是利用低品位热源的合理方案。     

面向控制的连续可变凸轮相位调节系统建模

建立了汽油机连续可变凸轮相位(CVCP)调节系统的Hammerstein模型,其中相位器的动态线性模型基于力矩平衡方程和动态流量连续性方程建立,机油控制阀(OCV)的静态非线性模型根据压力-流量特性图建立,并利用Matlab/Simulink工具构建面向控制的图形化模型。在可变气门正时(VVT)系统试验台上进行不同机油温度下的开环控制试验,利用不同幅值和方向的相位角阶跃响应测量数据对模型进行检验。结果表明,所有试验条件下模型拟合度高于98%,均方根误差小于±1°。     

浅谈12V135型柴油机气门间隙的调整

简要说明了如何识别12V135型柴油机缸号及其发火顺序,并介绍了气门间隙的调整方法。     

220 t/h循环流化床锅炉汽包水位三冲量调节的分析与整定

结合大连香海热电厂两台220t／h循环流化床锅炉所采用的串级给水控制系统，提出了控制的基本思想，分析了单极三冲量和串级三冲量控制系统的原理及具体实现，得出给水控制的必要性和虚假液位的成因，经分析比较推荐采用串级三冲量给水控制系统实现锅炉给水的自动控制方案。     

水洗消烟系统在柴油机后处理中的应用

分析了水洗消烟系统的净化原理,设计了水洗消烟净化方案,建立了气液二相流模型,通过对喷淋式消烟系统内部流场和温度场的数值模拟,对设计尺寸、位置进行了修正;进行了等比模型试验进一步改进了喷淋系统,制作实物模型进行试验,结果表明,喷淋式消烟系统能够使柴油机烟度、NOx和噪声得到良好的控制,在柴油机后处理领域应用前景广阔。