行波热声发动机驱动的脉管制冷机研究 被引量：6

1

作者 孙大明 邱利民 +3 位作者 严伟林 陈萍 甘智华 陈国邦 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期30-34,共5页

通过改变热声发动机谐振直路长度,研究系统在不同工作频率下的性能。研究发现,在一定条件下降低频率可以显著改善脉管制冷机的性能。在工作压力为 2 7MPa,加热功率为 2 350W,工作频率为 45Hz时,双向进气型单级脉管制冷机获得了 80 9K的... 通过改变热声发动机谐振直路长度,研究系统在不同工作频率下的性能。研究发现,在一定条件下降低频率可以显著改善脉管制冷机的性能。在工作压力为 2 7MPa,加热功率为 2 350W,工作频率为 45Hz时,双向进气型单级脉管制冷机获得了 80 9K的最低制冷温度,这是目前用热声制冷方法获得的最低制冷温度。 展开更多

关键词 脉管制冷机 制冷温度 热声制冷 行波热声发动机 加热功率 进气 性能 改变 MP 研究

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行波热声发动机的优化设计 被引量：1

2

作者 杨梅 罗二仓 +3 位作者 凌虹 李晓明 陈国邦 吴剑峰 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期1-4,35,共5页

对行波热声发动机进行了优化设计 ,对回热器内部功的损失和回热器的热漏损失进行了分析 ,给出了行波热声热机回热器的优化结构 。

关键词 行波热声发动机 优化设计 回热器 压缩机 热漏损失 结构

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气-液双作用行波热声发动机的数值模拟 被引量：1

3

作者 李东辉 张丽敏 +1 位作者 吴张华 罗二仓 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期1-7,12,共8页

提出了一种兼具传统热声发动机使用寿命长和斯特林发动机功率密度高等优点的气-液双作用行波热声发动机,将3台或4台热声发动机通过注有液体的U型谐振管连成气-液耦合振荡的环路,每台发动机都能工作在比较理想的行波声场。对无负载情况... 提出了一种兼具传统热声发动机使用寿命长和斯特林发动机功率密度高等优点的气-液双作用行波热声发动机,将3台或4台热声发动机通过注有液体的U型谐振管连成气-液耦合振荡的环路,每台发动机都能工作在比较理想的行波声场。对无负载情况和外接不同负载情况下3机或4机串联成环路的气-液双作用行波热声发动机进行了模拟计算,同时模拟分析了发动机个别参数不一致时对系统性能产生的影响。 展开更多

关键词 双作用 行波热声发动机 气液耦合 输出特性 不一致性

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环路声学共振多级行波热声发动机的机理研究 被引量：2

4

作者 张爽 罗二仓 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期14-20,共7页

针对环路声学共振多级行波热声发动机的工作机理进行了研究,重点分析了环路声学共振4级行波热声发动机无负载工作情况,并比较了环路声学共振4级、8级、16级行波热声发动机的工作性能。计算结果表明,这一行波热声发动机具有较好的声场分... 针对环路声学共振多级行波热声发动机的工作机理进行了研究,重点分析了环路声学共振4级行波热声发动机无负载工作情况,并比较了环路声学共振4级、8级、16级行波热声发动机的工作性能。计算结果表明,这一行波热声发动机具有较好的声场分布并通过增大回热器横截面积有效降低了回热器内的粘性流动损失。增加环路声学共振多级行波热声发动机的级数仍能获得较为理想的工作性能,并能够增加整机产生净声功率,降低谐振管消耗声功率的比例,相对传统带驻波谐振管的行波热声发动机更为紧凑。 展开更多

关键词 环路 多级 行波热声发动机 变横截面积

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行波热声发动机加热器改进及其驱动脉管制冷机系统实验研究

5

作者 严伟林 孙大明 +2 位作者 邱利民 陈萍 谭永翔 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期41-44,58,共5页

对自行研制的行波型热声发动机中的核心部件加热器进行了改进。采用改进的热声发动机驱动单级小孔型脉管制冷机 ,以氦气为工质 ,在充气压力为 2 2MPa的条件下 ,获得了 110K的最低制冷温度。通过对实验结果的分析 ,着重阐明了热声发动... 对自行研制的行波型热声发动机中的核心部件加热器进行了改进。采用改进的热声发动机驱动单级小孔型脉管制冷机 ,以氦气为工质 ,在充气压力为 2 2MPa的条件下 ,获得了 110K的最低制冷温度。通过对实验结果的分析 ,着重阐明了热声发动机和脉管制冷机之间的频率匹配问题及其改进途径 ,为进一步深入研究指明了方向。 展开更多

关键词 脉管制冷机 行波热声发动机 行波型热声发动机 制冷温度 工质 氦气 加热器 动脉 实验研究 MP

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行波热声发动机中平板与丝网回热器的对比实验研究

6

作者 李山峰 吴张华 +2 位作者 罗二仓 戴巍 余国瑶 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期16-19,共4页

制作出了一个平板回热器,将其置入行波热声发动机中与丝网回热器进行对比实验研究。实验结果表明,平板回热器能够有效提高行波热声发动机的输出声功,但是其热效率有所降低。

关键词 行波热声发动机 丝网回热器 平板回热器

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中低温声学双作用行波热声发动机热功转换性能的数值模拟研究及优化 被引量：1

7

作者 李潜葛 张丽敏 罗二仓 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期1-6,50,共7页

研究了一种中低温声学双作用行波热声发动机,拟以高温导热油作为高温加热器的传热流体,高温端温度选取为390℃。基于热声学理论,对其性能进行了数值模拟,对系统结构进行了优化设计。优化结果表明,在平均工作压力为10 MPa,工作频率为50 ... 研究了一种中低温声学双作用行波热声发动机,拟以高温导热油作为高温加热器的传热流体,高温端温度选取为390℃。基于热声学理论,对其性能进行了数值模拟,对系统结构进行了优化设计。优化结果表明,在平均工作压力为10 MPa,工作频率为50 Hz,室温为30℃的工作条件下,每个单元的输出声功达到3 162 W,整体热功转换效率达到30.3%。为了更好地了解热声发动机内的热功转换过程,分析了发动机内部声场一些主要参数的沿程分布情况。 展开更多

关键词 声学双作用 行波热声发动机 中低温

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行波热声发动机末端耦合方式研究

8

作者 林枭健 戴巍 +1 位作者 张丽敏 罗二仓 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期11-15,19,共6页

行波热声发动机可与各种声学负载耦合,在对耦合位置的研究基础上,进一步开展负载末端耦合时行波热声发动机的性能研究。同时改变直管谐振管内径和长度,使频率恒为67.7 Hz,保证发动机环路声功转换特性一致。研究表明,当谐振管内径为120 m... 行波热声发动机可与各种声学负载耦合,在对耦合位置的研究基础上,进一步开展负载末端耦合时行波热声发动机的性能研究。同时改变直管谐振管内径和长度,使频率恒为67.7 Hz,保证发动机环路声功转换特性一致。研究表明,当谐振管内径为120 mm时,系统性能最好;以氦气为工质,在平均压力3 MPa、加热功率2 000 W、热端温度923 K、内壁相对粗糙度为0.0 007时获得最大输出声功512 W。谐振管内径、内壁相对粗糙度和负载阻抗相位对发动机性能有显著影响;选择合适的谐振管,可以降低热端温度,减少管内损失,提高声功输出能力和整机效率;同时可以一定程度上减小内壁粗糙度对发动机性能的影响。 展开更多

关键词 行波热声发动机 直管谐振管 末端耦合 RC负载

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带声学放大器的行波热声发动机声阻抗特性

9

作者 董世充 徐漠北 +2 位作者 沈国清 张世平 安连锁 《声学技术》 CSCD 北大核心 2019年第5期488-494,共7页

通过分析带有声学放大器的行波热声发电系统中直线发电机的电-力-声类比图,发现直线发电机的最佳工作状态与行波热声发动机的输出声阻抗特性相关。采用DeltaEC软件计算带有声学放大器的行波热声发动机(以下简称系统)的输出声阻抗特性。... 通过分析带有声学放大器的行波热声发电系统中直线发电机的电-力-声类比图,发现直线发电机的最佳工作状态与行波热声发动机的输出声阻抗特性相关。采用DeltaEC软件计算带有声学放大器的行波热声发动机(以下简称系统)的输出声阻抗特性。计算结果发现,输出声阻抗虚部Xa为.1×107Pa·s·m^-3时,系统的最大输出声功率545.47W,最大热声转换效率为7.2%;当输出声阻抗虚部Xa在.3.9×106~.1×107Pa·s·m^-3之间变化,实部Ra在1.37×106~2.31×107Pa·s·m^-3之间时,等效位移在1.89~6mm之间变化,符合直线发电机的位移要求;结合输出声阻抗对压力与体积流率的相位差及系统工作频率的影响,发现声阻抗实部Ra应在1.37×106~2.31×107Pa·s·m^-3之间,声阻抗虚部Xa在.7.5×106~.1.0×107Pa·s·m^-3之间时,系统具有较好的工作状态。 展开更多

关键词 声学放大器 行波热声发动机 直线发电机 声阻抗

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行波型热声发动机的试验研究 被引量：15

10

作者 刘海东 罗二仓 +1 位作者 梁惊涛 周远 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期23-25,共3页

介绍了新型行波形热声发动机的试验装置 ,在不同的充气压力和工质条件下进行了试验 ,讨论了结构尺寸、充气压力、加热温度、工作介质试验结果的影响 ,并发现了频率跳变现象。

关键词 行波 驻波 频率跳变 行波型热声发动机

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行波型热声发动机的试验研究 被引量：1

11

作者 孙力勇 罗二仓 +1 位作者 梁惊涛 周远 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期8-12,共5页

介绍了新型行波热声发动机的试验装置 ,对试验结果进行了分析和讨论。在工作气体为氮气、压力为 1 5 6MPa、热端气体温度 6 1 5°C时获得压比1 0 83。

关键词 行波型热声发动机 实验研究 温度突升 试验装置 热声制冷机 控制系统 测量系统

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大型多功能热声发动机的研制及初步实验 第二部分:热声发动机的初步实验 被引量：20

12

作者 邱利民 张武 +5 位作者 孙大明 甘智华 陈国邦 严伟林 欧阳录春 段祎 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期1-6,共6页

行波热声发动机在回热器中进行的是可逆热声转换过程 ,理论上可以更高效地产生和传输声功 ,因而具有广阔的研究应用前景。对自行研制的大型多功能热声发动机进行了初步实验 ,着重研究了系统的起振、消振过程及压力波动情况。实验结果表... 行波热声发动机在回热器中进行的是可逆热声转换过程 ,理论上可以更高效地产生和传输声功 ,因而具有广阔的研究应用前景。对自行研制的大型多功能热声发动机进行了初步实验 ,着重研究了系统的起振、消振过程及压力波动情况。实验结果表明 ,该热声发动机比纯驻波型热声发动机具有更低的起振温度、更大的压比及更高的热声转换效率。以氮气为工质 ,在充气压力为 9× 10 5Pa的条件下 ,该热声发动机最大压比达 1 2 1,工作频率为 2 5Hz ,这是当前国际上处于前列的实验结果。 展开更多

关键词 行波热声发动机 可逆热声转换 回热器 氮气 工质 声场

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热声发动机驱动的脉管制冷机模拟及实验研究 被引量：3

13

作者 李卓裴 邱利民 +2 位作者 刘国军 王波 胡进勤 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1458-1462,1468,共6页

基于回热器计算软件REGEN3.2,通过数值模拟分别研究了热声发动机的频率、输出压比、充气压力以及脉管制冷机的回热器长度对热声驱动的脉管制冷机制冷性能的影响,并预测了该台脉管制冷机的最低制冷温度为45 K.实验研究了不同工质、热声... 基于回热器计算软件REGEN3.2,通过数值模拟分别研究了热声发动机的频率、输出压比、充气压力以及脉管制冷机的回热器长度对热声驱动的脉管制冷机制冷性能的影响,并预测了该台脉管制冷机的最低制冷温度为45 K.实验研究了不同工质、热声发动机输出压比、声功输出装置以及脉管制冷机回热器长度对脉管制冷机性能的影响.实验结果表明,热声驱动的脉管制冷机的优化方向为提高热声发动机的输出压比、降低频率以及适当提高充气压力,这与数值模拟结果吻合较好.实验采用氮气-氦气双工质并以亥姆霍兹共鸣器作为声功输出装置和声压放大器,行波型热声发动机驱动的单级斯特林型脉管制冷机获得了65 K的最低制冷温度. 展开更多

关键词 行波热声发动机 斯特林型脉管制冷机 亥姆霍兹共鸣器 回热器

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行波型热声发动机谐振管的调相作用

14

作者 谢秀娟 李青 +1 位作者 李正宇 李强 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期35-39,共5页

基于环形圈加谐振管的热声发动机的两自由度模型构思,在调相机理上开展了工作。系统分析和仿真研究表明:谐振管对于热声发动机系统不仅是决定系统工作频率、储能和稳定工况,还对行波型热声发动机的声场产生调相作用。针对不同形式的谐振... 基于环形圈加谐振管的热声发动机的两自由度模型构思,在调相机理上开展了工作。系统分析和仿真研究表明:谐振管对于热声发动机系统不仅是决定系统工作频率、储能和稳定工况,还对行波型热声发动机的声场产生调相作用。针对不同形式的谐振管(谐振管,谐振腔和容腔),以及不同体积的容腔负载(10 L,20 L,40 L)进行仿真计算。研究不同条件下,对回热器处的压力和体积流率之间的相位调节作用及声功的影响。在此基础上,对回热器起点、中点和终点3个位置的流体微团进行分析,得到不同位置的p-V图。结果表明,谐振管的确起到调节声场相位的作用,容腔形式的谐振管更有利于回热器内声场的优化,而容腔的体积大小对回热器声场的影响不大。 展开更多

关键词 相位调节 声场分布p-V图 行波型热声发动机

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气-液双作用热声发动机结构参数不一致性对系统热声转换特性的影响 被引量：5

15

作者 张爽 张丽敏 罗二仓 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期25-32,共8页

针对气-液双作用行波热声发动机结构参数不一致性对系统热声转换特性的影响进行了数值模拟分析,分别讨论了回热器长度、液体活塞摩擦阻力以及液体活塞质量不对称的情况下,系统热声转换特性的变化。计算结果表明,仅改变一个基本单元的一... 针对气-液双作用行波热声发动机结构参数不一致性对系统热声转换特性的影响进行了数值模拟分析,分别讨论了回热器长度、液体活塞摩擦阻力以及液体活塞质量不对称的情况下,系统热声转换特性的变化。计算结果表明,仅改变一个基本单元的一个特定的结构参数时,整个气-液双作用行波热声发动机性能参数均发生改变,并且表现出不对称性。系统结构参数的不一致性对体积流率、压力振幅、相位以及气体温度的沿程分布均有明显影响。回热器产生的净声功率受结构参数不对称性影响显著,甚至可能出现某一基本单元回热器不产生声功率或消耗声功率的情况,值得重点关注。 展开更多

关键词 行波热声发动机 双作用 液体活塞 不对称

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定加热温度下热声发动机声功输出特性研究

16

作者 张丽敏 吴张华 +1 位作者 罗二仓 戴巍 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期7-11,39,共6页

对定加热温度下行波热声发动机驱动阻容负载进行了数值模拟,分析讨论了声阻和容抗对声功输出的影响。以氦气为工质,在充气压力为3 MPa、加热温度为923 K的条件下,对不同气库体积的热声系统进行了模拟;此外,还采用负体积气库模拟了阻抗... 对定加热温度下行波热声发动机驱动阻容负载进行了数值模拟,分析讨论了声阻和容抗对声功输出的影响。以氦气为工质,在充气压力为3 MPa、加热温度为923 K的条件下,对不同气库体积的热声系统进行了模拟;此外,还采用负体积气库模拟了阻抗虚部为正值的情况。计算结果表明,容抗值较大时,在负载相位角约为-45°(或45°)时,声功率存在一个极大值;当容抗值较小时,声功率会出现两个极大值和一个极小值,且在负载阻抗相位角约为-45°(或45°)时为极小值;此外,声功输出最大值与效率最大值对应的阻抗并不相同。 展开更多

关键词 行波热声发动机 阻容负载 声功输出特性

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太阳能热声发电技术研究进展 被引量：7

17

作者 李潜葛 罗恩博 +5 位作者 吴张华 余国瑶 戴巍 罗二仓 苏适 陆海 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期3242-3249,共8页

基于太阳能等清洁可再生能源的发电技术是解决当前能源与环境问题的有效途径之一。太阳能发电包括光热发电技术与光伏发电技术,两者各具优势,可分别满足不同场合的应用需求。热声发电技术是一种新型热发电技术,具有可靠性好、效率高、... 基于太阳能等清洁可再生能源的发电技术是解决当前能源与环境问题的有效途径之一。太阳能发电包括光热发电技术与光伏发电技术,两者各具优势,可分别满足不同场合的应用需求。热声发电技术是一种新型热发电技术,具有可靠性好、效率高、环境友好等优点。同时,还具有功率灵活的特点,既可以单台小功率工作,又可以多台联合实现大功率工作,非常适合太阳能利用。文中在回顾现有光热发电技术的基础上,介绍行波热声发动机与发电技术的发展历程,同时也介绍了太阳能热声发电方面的应用探索,认为行波热声发电技术将会成为未来太阳能光热发电的一项新技术。 展开更多

关键词 分布式能源 行波热声发动机 行波热声发电 太阳能

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热声发电系统双功率优化运行阻抗匹配分析 被引量：4

18

作者 何新 夏加宽 +1 位作者 李文瑞 张健 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第19期5272-5278,5409,共8页

为获得圆环体拓扑结构的热声发电系统最大电功输出,提出带有可变电负载的动磁式直线发电机声学阻抗匹配设计方法。通过声力电类比方法建立系统捕获声功和输出电功的数学模型。结合热声发动机机械结构和气体工作介质特征,分析弹簧机械阻... 为获得圆环体拓扑结构的热声发电系统最大电功输出,提出带有可变电负载的动磁式直线发电机声学阻抗匹配设计方法。通过声力电类比方法建立系统捕获声功和输出电功的数学模型。结合热声发动机机械结构和气体工作介质特征,分析弹簧机械阻抗和电负载阻抗对系统声学阻抗的影响,给出双功率优化运行的发电机声学阻抗匹配设计方法。该方法以提高声功捕获为约束条件,实现热声发电系统输出电功最大。用MATLAB程序和热声发电系统模拟实验平台验证双功率优化运行阻抗匹配方法。双功率优化运行的发电机声学阻抗匹配设计方法简单易行,为热声发电系统控制器的设计提供理论指导。 展开更多

关键词 分布式能源 热声发电系统 动磁式直线发电机 行波型热声发动机 阻抗匹配 双功率优化

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《低温工程》2012年总目次

19

《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期62-62,共1页

关键词 线性压缩机 行波热声发动机 回热器 低温工程 目次

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