駐波型氣—液耦合振動(dòng)熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)是一種將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的熱機(jī)，可用于驅(qū)動(dòng)脈管制冷機(jī)和線性發(fā)電機(jī)等。研究表明，降低諧振頻率和增大壓力振幅是提升熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)脈管制冷機(jī)性能的重要途徑。傳統(tǒng)熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)一般單純采用氣體或者液體作為工質(zhì)，其諧振頻率較高。為此，本文擬向單純采用氣體作為工質(zhì)的熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)中引入液柱，綜合利用氣體的可壓縮性聲容和液體的高密度質(zhì)量慣性聲感，形成氣-液耦合振動(dòng)熱聲系統(tǒng)，以強(qiáng)化聲振蕩，同時(shí)降低其諧振頻率，可在相對(duì)較小的系統(tǒng)尺寸下實(shí)現(xiàn)10 Hz的低

2、頻運(yùn)行。為了研究氣-液耦合振動(dòng)對(duì)熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響并總結(jié)相關(guān)規(guī)律，本文從理論分析和研究研究?jī)蓚€(gè)方面出發(fā)具體開展了如下工作：
　　1.采用聲電類比理論定性地分析了氣-液耦合振動(dòng)降低熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)諧振頻率和強(qiáng)化聲振蕩的機(jī)理，初步探究氣-液耦合振動(dòng)對(duì)熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)的影響。
　　2.針對(duì)一臺(tái)駐波型氣-液耦合振動(dòng)熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)，采用經(jīng)典熱聲理論建立該熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)的集總參數(shù)和分布參數(shù)模型，模擬分析了液柱長(zhǎng)度、氣相工質(zhì)、液相工質(zhì)、平均工作壓力和加熱功