混合型熱聲發(fā)動機的輸出特性研究.pdf

1、熱聲發(fā)動機是利用熱聲效應將熱能轉(zhuǎn)化為機械能的新型動力機械，與傳統(tǒng)的動力機械相比，它具有無運動部件、結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、無污染以及長壽命等優(yōu)點。因此近年來，熱聲發(fā)動機成為相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點。 本文首先回顧了國內(nèi)外熱聲發(fā)動機的發(fā)展歷程和研究現(xiàn)狀，然后介紹了熱聲效應的基本原理，并對線性熱聲理論和流體網(wǎng)絡(luò)理論進行了詳細的闡述。雖然熱聲發(fā)動機的研究已取得了許多可喜的成果，但仍存在一些不足，如輸出壓比小、效率低等。此外，如何匹配和優(yōu)化熱聲驅(qū)

2、動脈管制冷機的結(jié)構(gòu)還需要進一步研究。因此，本文對熱聲發(fā)動機的輸出特性及在驅(qū)動脈管制冷機匹配、優(yōu)化方面開展了如下工作： 1.采用亥姆霍茲共鳴器提高熱聲發(fā)動機的輸出壓比。理論計算表明，亥姆霍茲共鳴器不僅具有擴聲作用，而且可以提高熱聲發(fā)動機的輸出壓比。采用1L和90mL亥姆霍茲共鳴器時，分別獲得了1.324和1.49的末端壓比；在合適的阻抗下，用R-C負載法測得143.5W和115.8W的最大輸出聲功以及4.28％和8.28％的最大聲

3、功輸出效率。 2.對亥姆霍茲共鳴器耦合聲壓放大器的三管道系統(tǒng)傳輸特性的數(shù)值模擬和試驗研究。研究表明，三管道耦合系統(tǒng)能大幅度提高輸出壓力振幅，其壓力振幅的放大能力大于亥姆霍茲共鳴器。為匹配和優(yōu)化熱聲驅(qū)動脈管制冷機提供參考。此外，試驗表明三管道耦合系統(tǒng)在合適的輸出端阻抗下最大能得到105W的聲功和4.9％的聲功輸出效率。 3.對以二氧化碳為工質(zhì)的混合型熱聲發(fā)動機的理論和試驗研究。試驗結(jié)果表明，二氧化碳在充氣壓力為0.8MPa