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用于普冷温区制冷的热声驱动器研究

钟笑鸣  
【摘要】:热声热机通过热声效应实现热能与声能之间的相互转化,具有结构简单、运行可靠、无污染以及可利用低品位能等的特点,因此热声驱动的热声制冷方式在普冷温区具有广泛的应用前景。为了实现热声热机在该温区内的应用,本文主要针对热声驱动器部分开展了以下几个方面的工作。 1.收集有关热声普冷温区制冷的技术资料,在分析各种不同的制冷方案的基础上,选择合适的热声驱动器类型,确定试验台的结构框架。 2.利用DeltaE程序编制行波环路模拟程序,对实验系统进行数值模拟,分析不同工况下,各项结构参数变化对系统性能的影响,比较不同工质种类、相对振幅和输入功率条件下驱动器的工作状况,以获得各量之间的相关变化关系和优化设计参数。 3.基于模拟结果,设计和搭建一台用于室温温区制冷的行波型热声驱动器,重点对其中的换热器结构进行改进设计,制作新型结构的水冷器,编制计算和校核程序;确定各部件的结构尺寸和位置,绘制相应图纸;设计和实现辅助部件,如密封、外接进气装置等;选择合适的加工方式,处理和解决加工中出现的工艺问题。 4.设计试验台的测试系统,布置相应的压力、温度测点,确定传感器及其他测试设备的技术要求和型号,初步确定测试系统的流程,对后续试验的数据处理工作打下基础。


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