熱聲熱機系統(tǒng)的性能優(yōu)化研究.pdf

1、熱聲熱機是基于熱聲效應(yīng)原理的一種全新的能源轉(zhuǎn)換機械，由于其結(jié)構(gòu)組成簡單、使用壽命長、可靠性能高、能夠利用低品質(zhì)的能源實現(xiàn)廢熱的再利用以及工質(zhì)采用的是對環(huán)境無污染，無損害的綠色環(huán)保氣體，因此倍受學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的關(guān)注。目前熱聲熱機已成為國內(nèi)、外一個研究熱點。
　　本文是在前人的研究基礎(chǔ)之上，將（火用）效率代替效率作為研究對象，運用有限時間熱力學(xué)的方法，引入新的目標(biāo)函數(shù)，對熱聲熱機的輸出聲功率（或制冷率）和（火用）效率之間的關(guān)系進行優(yōu)化

2、研究，并且分析了各種外在、內(nèi)在的影響因子對此優(yōu)化關(guān)系的影響，以便對熱聲熱機的理論和實際研究設(shè)計提供參考依據(jù)。本文主要的研究工作包括如下幾部分：
　　1、分析與研究熱聲發(fā)動機的熱力學(xué)性能。研究內(nèi)容主要分為兩部分，一是通過熱聲理論建立的熱聲熱機微熱力學(xué)循環(huán)，引入新的Z目標(biāo)函數(shù)，運用有限時間熱力學(xué)的方法，對內(nèi)可逆即理想情況下和不可逆情況下熱聲發(fā)動機熱聲微熱力循環(huán)的輸出聲功率和（火用）效率進行了優(yōu)化分析研究；二是討論了復(fù)指數(shù)傳熱規(guī)律下不可

3、逆熱聲發(fā)動機的熱力學(xué)循環(huán)，同樣引入新的Z目標(biāo)函數(shù)，運用有限時間熱力學(xué)的方法對復(fù)指數(shù)傳熱規(guī)律下熱聲發(fā)動機的輸出聲功率和效率進行了優(yōu)化分析研究。通過分析研究得出了熱聲發(fā)動機的輸出聲功率和（火用）效率均為同一中間變量的單值函數(shù)，并且存在一最優(yōu)的中間變量，使得熱聲發(fā)動機的輸出聲功率和（火用）效率最優(yōu)。
　　2、分析與研究了熱聲制冷機的熱力學(xué)性能。研究內(nèi)容同熱聲發(fā)動機，對復(fù)指數(shù)傳熱規(guī)律下的不可逆熱聲制冷機的循環(huán)模型中的制冷率和（火用）效率進