發(fā)布時(shí)間：2020-12-10 10:21

　　熱聲熱機(jī)因具有結(jié)構(gòu)簡單、無運(yùn)動(dòng)部件、使用壽命長、可靠性高,采用無污染工質(zhì)等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)己經(jīng)成為能源動(dòng)力領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。在熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中,回?zé)崞鞯恼袷帗Q熱是沿流體通道的軸向,而加熱器振蕩換熱主要是沿流體通道徑向。目前關(guān)于加熱器徑向振蕩換熱研究的分析和數(shù)值解法還很少,在實(shí)際的加熱器工程設(shè)計(jì)中大多參照定常流的關(guān)聯(lián)式計(jì)算,這其實(shí)對(duì)振蕩流體換熱并不適用。所以本文針對(duì)加熱器幾何結(jié)構(gòu)和工作運(yùn)行條件對(duì)加熱器效率的影響進(jìn)行了初步研究。本文從基本動(dòng)量方程,傳熱方程出發(fā),考慮熱聲工質(zhì)的粘性,建立了通用的熱聲裝置加熱器孔道內(nèi)徑向振蕩流傳熱物理模型,并將其無量綱化。在數(shù)值計(jì)算中,本文采用徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近的方法求解傳熱方程中的溫度,得出了等壁溫孔道內(nèi)流體在正弦壓力作用下的徑向振蕩溫度分布,并得出在整個(gè)模擬區(qū)域任何位置,溫度都隨時(shí)間作周期性波動(dòng)。本文使用數(shù)值積分中的梯形公式計(jì)算出無量綱積分量Q和無量綱孔徑r0 ,opt的關(guān)系,Q表示換熱器幾何結(jié)構(gòu)對(duì)單位體積周期平均換熱量的影響。由此只要選定工質(zhì),加熱器長度L,壓力振幅△Pmax和振蕩頻率f,就能確定此條件下?lián)Q熱最優(yōu)孔徑的大小,從而使整個(gè)加熱器的換熱效率得到優(yōu)化。... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

sondhauss管另一種較早的熱聲裝置Sondhauss管[2]

端換熱器則為系統(tǒng)提供必需的溫度器結(jié)構(gòu)類似于通常的換熱器，通過個(gè)換熱器之間的熱聲板疊，則由高疊有平板型、多孔材料型、細(xì)管型中針束型板疊的效率最高，平板型際應(yīng)用。平板型板疊制作方便，具為便于安裝和制作，通常把平板板絲網(wǎng)型和多孔介質(zhì)型熱聲板疊也得瓷等。板疊形式的選取要綜合熱聲中是必不可少的。在板疊中產(chǎn)生的，使得振幅增大，從而形成壓力波管的長度是決定振動(dòng)頻率的最為主率。聲設(shè)計(jì)中的另一個(gè)重要參數(shù)，其值

Backhaus 和 Swift 設(shè)計(jì)制作了一臺(tái)新型行波型熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)(或稱熱聲斯特林發(fā)動(dòng)機(jī))。圖1.6 行波型熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)[35]這是 Ceperley 的設(shè)想和現(xiàn)代熱聲理論結(jié)合的成果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,新型行波型熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率(系統(tǒng)向諧振管輸出的聲功與系統(tǒng)吸收的熱量之比)可達(dá) 0.30,其相對(duì)卡諾循環(huán)效率高達(dá) 42%,這比以往的熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)效率要高出 50%以上。§1.3.5 行波和駐波混合型熱聲熱機(jī)實(shí)際熱聲熱機(jī)中的聲波既不是純粹的行波，也不是純粹的駐波，而是這兩種波形的結(jié)合。無論是駐波熱機(jī)還是行波熱機(jī)。都能實(shí)現(xiàn)熱流到功流的能量轉(zhuǎn)換，它們是分別通過可逆和不可逆過程來實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于行波熱機(jī)來說，板疊中的孔隙尺寸非常小，只有在粘度為零的情況下才能實(shí)現(xiàn)理想的 Stirling 循環(huán)。隨著板疊孔隙尺寸的減小，氣體流過板疊時(shí)的摩擦損失顯著加大，粘性耗散損失會(huì)抑制行波振蕩，使行波熱機(jī)無法達(dá)到其潛在的效率。結(jié)果，只好適當(dāng)增大板疊空隙尺寸，引入少量駐波。在行波中引入少量駐波，可以改善板疊中的臨界平衡時(shí)間，調(diào)節(jié)行波熱機(jī)在換熱過程中不可避免的熱滯后

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：2908534