行波型熱聲熱機回熱器中工質的熱力學特性模擬及分析.pdf

1、熱聲熱機是一種與傳統(tǒng)的熱機完全不同的新型熱機。它具有無運動部件、結構簡單、可靠性高、壽命長等優(yōu)點；可以利用廢熱，太陽能等作為熱源；采用惰性氣體作為工質，有利于保護環(huán)境。熱聲熱機包括駐波型熱聲熱機和行波型熱聲熱機，行波型熱聲熱機的工作效率比駐波型熱聲熱機高，目前研究行波型熱聲熱機已成為熱聲領域的研究熱點。 行波型熱盧熱機主要由諧振管、換熱器和回熱器構成?；責崞髯鳛闊崮芘c機械能的轉換部件直接影響熱聲熱機的性能，其中涉及諸多熱力學性因

2、素，給熱聲熱機設計制造帶來了很大的困難，為了能夠更好的分析了解行波型回熱器中工質的動態(tài)熱力學特性，本文應用計算流體力學軟件Fluent來對行波型熱聲熱機回熱器中工質熱力學特性進行了數(shù)值模擬。常用的行波型回熱器結構主要是金屬絲網型，而金屬絲網型結構中流體通道形狀不規(guī)則給數(shù)值模擬帶來極大的不便，本文通過金屬絲網回熱器孔隙率等效轉換成板疊型回熱器，板疊型回熱器結構簡單，流體通道規(guī)則，節(jié)省了數(shù)值模擬時間。 數(shù)值模擬結果表明：行波型回熱器

3、中工質溫度隨時間作余弦規(guī)律變化，壓力隨時間和位置都發(fā)生變化，不同位置的工質壓力存在相位差；回熱器流體通道靠近壁面處存在周期性變化的粘性邊界層和熱邊界層，其中粘性邊界層中具有較大的速度梯度，熱邊界層中具有較大的溫度梯度，粘性邊界層和熱邊界層的分布呈二次曲線；通過改變充氣壓力、工作頻率，得出其對行波型熱聲熱機回熱器熱邊界層的影響；通過模擬結果與文獻中實驗的比較以及類比論證，證明了等效回熱器模型是可行的；引入滯后時間，對回熱器中流體通道中的橫