余炎
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孙大明
,
徐雅
,
陈海俊
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吴珂
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敖文
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邱利民
工程热物理学报
时均流诱导的声振荡可以为热声制冷提供驱动源或驱动发电机和换能器发电，为风能利用提供了新思路，是热声领域的最新研究方向之一。本文基于计算流体动力学（CFD）方法，建立了正十字型时均流激声发动机的三维数学模型，采用大涡模拟湍流模型计算。计算结果验证了时均流诱导声振荡效应，揭示出谐振管内声场分布和谐振管内部压力与开口处涡的关系，为后续的实验研究奠定了理论基础。
关键词:
热声
,
时均流
,
风能
,
大涡模拟
,
CFD
徐雅
,
蔡亚超
,
沈惬
,
章杰
,
张宁
,
乔鑫
,
孙大明
工程热物理学报
高温超导技术及小型低温液化装置的应用极大地促进了大冷量低温制冷机的快速发展.斯特林制冷机具有效率高、冷却速率快、制冷温度范围广等特点,并且其技术相对成熟、成本较低,是千瓦级制冷装置的首选机型.本文设计搭建了一台曲柄连杆机构驱动的斯特林制冷机.在充气压力为1.65 MPa时,可在4.8 min内降至液氮温度,并获得了636W的制冷量,其相对卡诺效率约为16.8％.采用Sage软件对该制冷机的工况和关键部件的尺寸进行了优化,为后续制冷性能的提升提供了参考.
关键词:
斯特林制冷机
,
回热器
,
换热器
,
高温超导
,
液化
徐雅
,
孙大明
,
麻剑锋
,
陈海俊
,
刘凯凯
,
钟会球
,
邱利民
工程热物理学报
时均流激声发动机利用流体诱导声振荡效应把自然界的风和管道气体的动能转化为声场能，可驱动热声制冷机制冷或驱动发电机和换能器发电，为风能利用提供了新思路。在国内首次搭建了正十字型时均流激声发动机实验台，以一台高压风机提供的气流模拟自然风，获得了稳定的驻波声场。在此基础上，揭示了时均流速、平均压力、斯特劳哈尔数等对时均流诱导声振荡的影响。在平均压力为106．19kPa、时均流速为50．52m／s、谐振管长度为0．96m的条件下，该正十字型时均流激声发动机谐振管内的压力振幅达6．20kPa，约为平均压力的5．80％，为时均流激声发动机驱动发电装置和热声制冷研究奠定了实验基础。
关键词:
热声
,
时均流
,
风能
,
发动机
,
声振荡
