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热声驱动器微型化研究

张葆森  
【摘要】:微型热声热机具有结构简单、可靠性高、无运动部件等优点,可望为微机电等领域提供一种新的散热方式。为了实现热声驱动器的微型化,并探索其内部声学特性,本文主要开展了以下几方面工作: 1.分析了热声系统的电路类比特性,根据线性热声理论推导热声电路模拟基本公式,并以阻抗法讨论热声驱动器频率的计算方法。 2.在验证热声电路模拟方法可行性的基础上,对微型热声驱动器进行电路模拟。根据计算结果,分析板叠、谐振管、谐振腔和加热功率等因素对热声驱动器整体性能的影响。 3.基于模拟结果,建立了微型热声驱动器实验装置,常压下,以空气为工质,着重对起振温度、振幅和频率的影响因素进行了实验研究,并和模拟结果进行了比较分析。实验结果显示,合理的结构可以使微型热声驱动器在很低的温位下起振,从而可以实现其对微电子等设备散热的功能。实验中最低起振温度在100℃以下。


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