古鑫
,
何雅玲
,
沈超
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张东伟
,
李玉光
工程热物理学报
设计搭建了一台由双轴跟踪菲涅耳透镜集热器和驻波发动机组成的太阳能热声发动机,并在此基础上研究了不同工质配比、板叠厚度和谐振管长度对起消振温度和压力振幅的影响.实验结果表明,当氦气摩尔比为0.25～0.50时,混合气体有更低的起消振温度和更大的压力振幅.当板叠厚度由0.45 mm减至0.15 mm时,起振和消振温度降低,压力振幅上升.随着谐振管长度的增加,起消振温度降低,压力振幅提高,当谐振管管长2.1m时分别获得297℃和176℃的最低起振和消振温度,以及69.1 kPa的最大压力振幅.
关键词:
太阳能利用
,
热声发动机
,
板叠
,
工质配比
,
谐振管
何雅玲
,
高凡
,
陶于兵
,
张东伟
工程热物理学报
在1-2混合模型的基础上,对小孔型和双向进气型脉管制冷机的性能及其内部流场的演化过程进行了数值分析.结果发现,膨胀过程中脉管内会出现气体分流现象,而压缩过程中脉管内会出现气体集合现象,分流界面和集合界面的速度均为零,统称为零界面;在一个周期内,零界面会从脉管一端向另一端移动,称其为零界面效应.零界面效应是制冷机性能提高的重要因素,一个周期内零界面存在的时间越长,制冷机性能越好.在模拟结果的基础上,对零界面效应存在的原因进行了机理性分析,发现小孔阀的引入是脉管中产生零界面的原因,而双向进气阀的引入可以进一步强化零界面效应.小孔型脉管制冷机中零界面存在的时间约为1/6周期,双向进气型脉管制冷机中零界面存在的时间约为1/2周期.
关键词:
脉管制冷机
,
流场特性
,
数值分析
,
零界面效应
张东伟
,
何雅玲
,
王勇
,
陶文铨
工程热物理学报
本文应用Particle Image Velocimetry（PIV）技术,对平行板叠后端交变流场进行了可视化实验研究。实验测得了在热声热机中加入板叠后,交变流动在平板末端涡旋的产生情况,分析了通道中心置轴线上速度分布曲线的变化。结果显示,随驱动比（为最大压力振幅与平均压力之比）的增加,板叠末端涡旋影响区域增大,其结构也由对称变为不对称;板叠末端形状为半圆形时涡旋形状变圆,板叠末端为三角形时涡旋被压扁而紧贴壁面。该研究对深入了解热声板叠术端附近流动状况与热交换之间的相互影响具有意义。
关键词:
热声热机
,
平行板叠
,
交变流动
,
PIV
