热声网络的辛矩阵分析北大核心CSCD

对热声分布参数网络模型的传输矩阵进行了辛对称分析。在辛对称的基础上,将传输矩阵转化为阻抗矩阵,利用瑞利商式分析了热声系统各部件的最小本征阻抗,结果表明,阻抗矩阵的最小本征阻抗反映了最小网络损耗。数值计算了回热器和谐振管的结构对最小本征阻抗的影响,并根据计算结果提出了降低最小网络损耗的方法。     

实际热声微热力学循环的特性研究

对热声热机微热力学循环的研究有助于了解热声热机的热力学特性。根据热声非等熵振荡特性,建立实际热声发动机中微热力学循环的理论模型,该模型在p-V图上表现为一个椭圆,椭圆的偏转角度主要取决于压力和体积之间的相位差。得到循环中吸热过程和放热过程的分界点,在考虑热漏和不可逆程度因子的情况下推导循环的量纲一输出声功和热效率。数值计算表明输出功与热效率之间的关系曲线是一条回原点的柳叶形,与经典卡诺热机循环的输出功和热效率之间的关系曲线形状相同。输出功和热效率都有一极大值,两极值点之间的曲线是热声发动机运行的最佳工况。此外,压力和体积之间的相位差以及不可逆因素对输出功和热效率的影响较大。研究结果有助于热声发动机的优化设计。     

特征时间对热声系统品质因数的影响

考虑热漏及系统的内部不可逆性对品质因数的影响而对品质因数进行了计算,得到品质因数的关系式。以不锈钢丝网为例对其进行数值计算,分析特征时间对品质因数的影响,当不考虑热漏时,品质因数随特征时间ωτk或ωτv单调增大;当考虑热漏时,品质因数随特征时间ωτk或ωτv先增大后减小,存在一个ωτk或ωτv值,使品质因数为最大值。同时热漏和不可逆程度因子增大使品质因数减小,品质因数随着丝网半径r0值单调减小。