微型脈沖式回?zé)崞鞯脑囼?yàn)方法和換熱效率影響因素研究.pdf

1、為了滿足便攜式電子產(chǎn)品越來越大的用電需求，采用碳?xì)淙剂系奈恿Πl(fā)電裝置因其在能量轉(zhuǎn)化方面的巨大優(yōu)勢，迅速成為新一代便攜式電源的發(fā)展趨勢。微型擺式發(fā)動機(jī)具有便于微型化，能量密度高的特點(diǎn)，是未來便攜式電源的發(fā)展趨勢之一，但由于發(fā)動機(jī)尾氣帶走了燃燒產(chǎn)生的大部分熱量，其熱效率低下，為此引入回?zé)峒夹g(shù)對提升發(fā)動機(jī)性能十分必要。適用于微型擺式發(fā)動機(jī)的回?zé)崞骶哂欣錈釟饬髁啃?，脈沖特性明顯的特點(diǎn)，與常規(guī)回?zé)崞鞴ぷ髁鲃有问讲町惷黠@。本文為對微型脈沖式回?zé)崞?/p>

2、進(jìn)行試驗(yàn)研究，設(shè)計了微型脈沖式回?zé)崞髟囼?yàn)臺，并對回?zé)崞鲹Q熱效率影響因素進(jìn)行了試驗(yàn)和數(shù)值模擬研究。
　　本文首先對加裝微型回?zé)崞骱蟮奈⑿蛿[式發(fā)動機(jī)運(yùn)行困難的問題進(jìn)行分析，改進(jìn)發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)，并采用混合動力循環(huán)驅(qū)動發(fā)動機(jī)正常運(yùn)行。分析發(fā)動機(jī)工作循環(huán)，獲得回?zé)崞骼錈釟庹鎸?shí)流動情況。模擬回?zé)崞骼錈釟膺M(jìn)出口條件，設(shè)計試驗(yàn)臺及試驗(yàn)測量方案。
　　查閱文獻(xiàn)可知，微型化后發(fā)動機(jī)內(nèi)泄漏對發(fā)動機(jī)影響較大。建立發(fā)動機(jī)內(nèi)泄漏數(shù)學(xué)模型，對發(fā)動機(jī)內(nèi)泄漏進(jìn)行

3、分析，并設(shè)計試驗(yàn)臺封嚴(yán)手段，研究結(jié)果表明：由于尺寸微小化，樣機(jī)內(nèi)泄漏流質(zhì)量占到樣機(jī)內(nèi)氣體總質(zhì)量的大部分；通過改變泄漏縫隙尺寸和樣機(jī)運(yùn)行頻率可抑制有效樣機(jī)內(nèi)泄漏；提出了一種新型逆向射流式多級凹槽封嚴(yán)技術(shù)，通過數(shù)值計算，驗(yàn)證其封嚴(yán)效果較好，可抑制泄漏流量達(dá)到12％以上。
　　對回?zé)崞鲹Q熱效率的影響因素冷氣單次進(jìn)氣量和脈沖頻率進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：由于冷氣單次進(jìn)氣量和脈沖頻率變化對回?zé)崞鲀?nèi)流場的影響，導(dǎo)致回?zé)崞骼錃鈱α鲹Q熱能力增

4、強(qiáng)，使得回?zé)崞鲹Q熱效率雖然由于冷氣需吸收的熱量增加和換熱時間較少的原因出現(xiàn)下降，但下降幅度不大。同時發(fā)現(xiàn)回?zé)崞鲹Q熱效率較定常流動時降低，造成這種變化的原因?yàn)槲⑿突?，脈沖效應(yīng)引起的回?zé)崞鲀?nèi)沿?fù)Q熱間壁的軸向?qū)嵋鸬摹?br>　　接著對回?zé)崞鲹Q熱效率的影響因素進(jìn)行試驗(yàn)研究。目前試驗(yàn)臺目前工作頻率可達(dá)25Hz，熱氣溫度可上升至700℃。在試驗(yàn)臺調(diào)試階段發(fā)現(xiàn)脈沖流發(fā)生器內(nèi)泄漏嚴(yán)重，增壓較低，驗(yàn)證了泄漏問題的嚴(yán)重影響，并驗(yàn)證了運(yùn)行頻率對泄漏的抑