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驻波热声系统的自激振荡机理

物理学报 2015年第4期64卷 167-175页

作者：汪拓吴锋李端勇陈浩林杰武汉工程大学机电工程学院武汉430073 中建三局集团有限公司建筑设计院武汉430064

热声发动机的起振过程是一个产生并维持自激振荡的过程,研究热声自激振荡机理有助于进一步了解热声效应的实质.根据热声网络理论,建立了驻波热声发动机的整机网络.将热声网络比拟成电网络,利用厄米特式计算了输入热声网络的视在功流,功... 详细信息

热声发动机的起振过程是一个产生并维持自激振荡的过程,研究热声自激振荡机理有助于进一步了解热声效应的实质.根据热声网络理论,建立了驻波热声发动机的整机网络.将热声网络比拟成电网络,利用厄米特式计算了输入热声网络的视在功流,功流平衡对应自激,在角频率虚部为零的情况下计算了热声发动机的阈值温度和运行频率.结果表明,计算值与实验值符合得较好,充气压力与阈值温度和运行频率的耦合关系大致相同.所得结论有助于进一步探究热声效应机理以及热声发动机系统的优化设计.

关键词：热声热机自激振荡网络阈值温度

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驻波热声系统的振荡机理和热力学优化

驻波热声系统的振荡机理和热力学优化

作者：汪拓武汉工程大学

学位级别：硕士

热声热机是能实现热能与声能相互转换的一种新型能量装置，热能转化为声能是热声发动机，声能驱动热能泵送是热声制冷机，热声发动机与热声制冷机的耦合成为完全无运动部件的制冷机，因此研究热声发动机的热功转换机理具有重要意义。热... 详细信息

热声热机是能实现热能与声能相互转换的一种新型能量装置，热能转化为声能是热声发动机，声能驱动热能泵送是热声制冷机，热声发动机与热声制冷机的耦合成为完全无运动部件的制冷机，因此研究热声发动机的热功转换机理具有重要意义。热声发动机从初始状态到正常运行的过程是起振过程，也是一个建立自激振荡的过程，对热声自激振荡机理的研究有助于进一步了解热声转换实质。本文在全面了解和总结热声理论的基础上，分别从网络理论、动力学和热力学几个角度分析了驻波热声发动机的自激振荡机理，在实验的基础上分析了充气压力对维持自激振荡的阀值温度的影响。本文的工作主要由以下几个部分组成：根据热声分布参数网络模型，推导了各热声组件的网络导纳矩阵，建立了各热声组件的网络拓扑结构以及整机的网络拓扑。将整机网络比拟成电网络，利用哈密特式计算了输入整机网络的功流，网络功流平衡对应自激振荡，根据这一判据利用闭环网络拆环原理将整机网络拆成二端口开环网络，在角频率虚部为零的情况下计算了驻波热声发动机的阀值温度和工作频率，计算值与实验值吻合良好。从动力学的角度考查了热声自激振荡系统的稳定性。根据热声系统的基本方程组推导了一阶波动量下的热声自激振荡系统的时域自治方程组，计算了热声发动机在建立自激振荡过程中的定态点，利用Lyapunov稳定性理论考查了定态的稳定性，利用混沌动力学的相关概念描述了建立自激振荡的过程中热声系统的稳定性随时间演变的动态行为。降低热声发动机系统的能量损耗有利于降低维持自激振荡的阀值温度，提高对低品位能量的利用能力。对各热声组件的分布参数网络传输矩阵进行了辛对称分析，在网络传输矩阵辛对称的基础上，利用瑞利商式计算了各热声组件的最小本征阻抗，最小本征阻抗对应最小网络损耗，即最小能量损耗，给出了在热声系统的优化设计中降低能量损耗能达到的最低限度，并考查了运行工况对最小网络损耗的影响。从热力学的角度考查了热声自激振荡在热力学空间中的体现。热力学循环是一种自激振荡，根据流相工质的振荡特性，建立了不可逆驻波热声发动机微热力学循环以及不可逆驻波热声制冷机微热力学循环的理论模型，该模型在p-V相图上是一个椭圆，推导了循环声功率和热效率以及循环制冷率和制冷系数，并利用有限时间热力学的方法以热力学第一性能、热力学第二定律性能、生态学性能为优化目标考查了不可逆热声发动机微热力学循环以及不可逆热声制冷机微热力学循环的性能。最后，在实验室现有实验装置的基础上进行了实验，观察了驻波热声发动机建立自激振荡的过程，考查了充气压力对阀值温度的影响，并与计算值进行了对比。

关键词：热声热机自激振荡网络稳定性混沌辛热力学循环优化

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量子斯特林热机的输出功和热效率

机械工程学报 2014年第4期50卷 150-154页

作者：吴锋汪拓陈林根刘晓威武汉工程大学理学院武汉430073 海军工程大学船舶与动力工程学院武汉430033

量子斯特林热机工质为一维势阱中的粒子,其循环由两个等内能过程和两个等势宽过程组成,分别对应经典斯特林热机的两个等温过程和两个等容回热过程。建立二能级系统量子斯特林热机的量子力学模型,研究工质系统量子态的演化规律。通过求解... 详细信息

量子斯特林热机工质为一维势阱中的粒子,其循环由两个等内能过程和两个等势宽过程组成,分别对应经典斯特林热机的两个等温过程和两个等容回热过程。建立二能级系统量子斯特林热机的量子力学模型,研究工质系统量子态的演化规律。通过求解Schr?dinger方程,分析量子斯特林热机循环的量子力学机理。考虑热漏的影响,得到热机的最大输出功和最大热效率。数值计算表明输出功与热效率之间的关系曲线是回原点的柳叶形,与经典斯特林热机循环输出功和效率之间的关系曲线形状相同。在最大输出功和最大热效率之间的曲线,是量子斯特林热机的最佳运行区段。研究结果有助于了解量子斯特林热机的最优热力性能,为量子斯特林热机的最优设计和模型评估提供依据。

关键词：量子热机斯特林循环输出功热效率

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热声网络的辛矩阵分析

热科学与技术 2013年第4期12卷 283-289页

作者：吴锋汪拓费锦华林杰杨志春武汉工程大学机电工程学院湖北武汉430073 海军驻武汉438厂军事代表室湖北武汉430064

对热声分布参数网络模型的传输矩阵进行了辛对称分析。在辛对称的基础上,将传输矩阵转化为阻抗矩阵,利用瑞利商式分析了热声系统各部件的最小本征阻抗,结果表明,阻抗矩阵的最小本征阻抗反映了最小网络损耗。数值计算了回热器和谐振管的... 详细信息

对热声分布参数网络模型的传输矩阵进行了辛对称分析。在辛对称的基础上,将传输矩阵转化为阻抗矩阵,利用瑞利商式分析了热声系统各部件的最小本征阻抗,结果表明,阻抗矩阵的最小本征阻抗反映了最小网络损耗。数值计算了回热器和谐振管的结构对最小本征阻抗的影响,并根据计算结果提出了降低最小网络损耗的方法。

关键词：辛热声网络模型网络损耗

浅析高职院校创新型物流管理人才培养模式的构建

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中国集体经济 2016年第1期 162-163页

作者：汪拓长江工程职业技术学院

物流业在我国是一个正在快速发展的新兴行业,对整个国民经济的发展起着越来越重要的作用。目前,我国物流管理专业人才的缺口也越来越大,对物流专业人才要求也越来越高。因此,需要行之有效的模式来实现创新型物流管理人才的培养。文章从... 详细信息

物流业在我国是一个正在快速发展的新兴行业,对整个国民经济的发展起着越来越重要的作用。目前,我国物流管理专业人才的缺口也越来越大,对物流专业人才要求也越来越高。因此,需要行之有效的模式来实现创新型物流管理人才的培养。文章从创新型物流人才培养的意义出发,分析了当前我国物流人才培养的现状,最后,对如何构建创新型物流管理人才的培养提出了相应的建议。

关键词：物流管理创新型人才人才培养

从“中国第一门户”到“亚洲航空枢纽”——首都国际机场架设亚欧美空中桥梁

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中国经济周刊 2008年第41期 38-39页

作者：汪拓 <中国经济周刊>

10月14日,马来西亚吉隆坡,在第14届世界航线发展论坛（下称＂Routes论坛＂）上,首都机场集团公司（下称＂首都机场集团＂）总经理张志忠,从英国航线发展集团总裁Mike Howarth先生手中接过了Routes论坛的承办权，首都国际机场将于2009年... 详细信息

10月14日,马来西亚吉隆坡,在第14届世界航线发展论坛（下称＂Routes论坛＂）上,首都机场集团公司（下称＂首都机场集团＂）总经理张志忠,从英国航线发展集团总裁Mike Howarth先生手中接过了Routes论坛的承办权，首都国际机场将于2009年在北京承办第15届Routes论坛。张志忠在接受《中国经济周刊》记者采访时表示，这是首都国际机场继为北京奥运会提供了优质航空运输服务后的又一盛事，

关键词：《中国经济周刊》首都国际机场首都机场集团公司航空枢纽北京奥运会发展论坛桥梁空中

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韩国“经济特区”之路

中国经济周刊 2007年第34期 50-51页

作者：汪拓 <中国经济周刊>

早在1995年，韩国人均国民收入就达到1万美元。然而，在经济全球化的大潮中，韩国经济遇到了许多困难，特别是1997年的亚洲金融危机使韩国经济发展遭受严重挫折，发展速度明显放慢。而中国通过改革开放，建立经济特区使经济起到了长足... 详细信息

早在1995年，韩国人均国民收入就达到1万美元。然而，在经济全球化的大潮中，韩国经济遇到了许多困难，特别是1997年的亚洲金融危机使韩国经济发展遭受严重挫折，发展速度明显放慢。而中国通过改革开放，建立经济特区使经济起到了长足的发展和进步。这让韩国意识到，要在激烈的国际经济竞争中站稳脚跟，兴办经济特区是重新激起经济活力的选择之一。

关键词：韩国经济经济特区人均国民收入亚洲金融危机国际经济竞争经济全球化经济发展改革开放