检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

热声发动机中的交变流动换热器特性研究

西安交通大学学报 2023年第5期57卷 97-108页

作者：王海涛罗靖张丽敏孙岩雷陈远航常德鹏陈燕燕余国瑶罗二仓中国科学院理化技术研究所低温工程学重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

为阐明热声发动机交变流动换热器内基本换热与阻力特性,以10 kW直线热管耦合自由活塞斯特林发电机的发动机核心为例,对三维模型进行等效,分别利用Sage一维和CFD二维模型两种方法,对交变流动换热单元在额定工况下的沿程基本状态参数、时... 详细信息

为阐明热声发动机交变流动换热器内基本换热与阻力特性,以10 kW直线热管耦合自由活塞斯特林发电机的发动机核心为例,对三维模型进行等效,分别利用Sage一维和CFD二维模型两种方法,对交变流动换热单元在额定工况下的沿程基本状态参数、时均能量的分布特征进行计算并比较。结果表明:Sage一维模型中的换热分布特征及换热总量均与CFD二维模型计算结果相近,即Sage一维模型可以较好地捕捉换热器内的瞬态与时均特征;同时,Sage一维模型对换热器界面的突变截面损失则与CFD二维模型计算差异较大,可利用CFD二维模型的阻力计算结果,提出采用有效压降与有效速度获得突变截面处的局部阻力系数修正,并添加修正因子后代入Sage一维模型,可使Sage一维模型的阻力特性与CFD二维模型的阻力特性基本吻合。所得热声热机中换热器特性规律及分析方法同样可用于指导其他热声热机的相关研究与工程设计,具有一定的普适性。

关键词：热声热机交变流动换热器换热特性阻力特性局部阻力修正

排出器等效机械阻尼对自由活塞斯特林制冷机性能影响的数值模拟

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

低温工程 2016年第1期 1-5,37页

作者：李小伟余国瑶戴巍罗二仓陈燕燕中国科学院理化技术研究所低温工程学重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

针对一台设计目标为300 W@80 K自由活塞斯特林制冷机,数值计算研究了排出器等效机械阻尼R_m对制冷机性能的影响及其作用机理。研究发现,R_m对制冷机的影响主要有两方面,一是直接影响排出器处的摩擦损失,导致制冷机性能变化;其次是改变... 详细信息

针对一台设计目标为300 W@80 K自由活塞斯特林制冷机,数值计算研究了排出器等效机械阻尼R_m对制冷机性能的影响及其作用机理。研究发现,R_m对制冷机的影响主要有两方面,一是直接影响排出器处的摩擦损失,导致制冷机性能变化;其次是改变了系统的声场分布,导致其他核心部件如回热器和换热器的损失变化。此外,制冷机入口声阻抗特性随之发生变化并进一步影响制冷机与压缩机的耦合性能。计算结果表明,维持制冷机输入声功1 363 W不变,当R_m由25 Ns/m增大至100 Ns/m时,制冷机制冷量由194.7 W降低至160.9 W,相对卡诺效率由38.9%降低至32.2%。

关键词：热工学制冷与低温工程自由活塞斯特林制冷机排出器等效机械阻尼

空调制冷温区的电驱动大功率自由活塞斯特林制冷机的研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

工程热物理学报 2022年第10期43卷 2623-2630页

作者：罗开琦孙岩雷罗二仓胡剑英吴张华张丽敏贾子龙江志杰周远中国科学院理化技术研究所低温工程学重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

液氮温区的自由活塞斯特林低温制冷技术研究已经较为深入,并且得到了初步商业化,但在空调制冷温区较大制冷功率(大于1000 W)的研究还不多见。考虑到自由活塞斯特林制冷技术采用氦气等惰性环保气体作为工作介质以及其结构紧凑等优点,本... 详细信息

液氮温区的自由活塞斯特林低温制冷技术研究已经较为深入,并且得到了初步商业化,但在空调制冷温区较大制冷功率(大于1000 W)的研究还不多见。考虑到自由活塞斯特林制冷技术采用氦气等惰性环保气体作为工作介质以及其结构紧凑等优点,本文研制了一台对置直线压缩机驱动的空调温区的千瓦级自由活塞斯特林制冷机,并对其工作特性和制冷性能进行了系统的测试。实验研究中,环境温度设定在35℃,考察了不同制冷温度、不同平均工作压力以及不同频率下制冷量、制冷系数等性能的变化情况。研究表明自由活塞制冷技术在空调制冷领域具有良好的应用前景。

关键词：自由活塞斯特林制冷机空调温区

新型谐振管耦合型双效斯特林制冷机的数值模拟

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

低温工程 2016年第5期 15-21,45页

作者：李小伟余国瑶王晓涛戴巍罗二仓中国科学院理化技术研究所低温工程学重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

结合经典双效斯特林制冷机结构与热声理论,提出一种谐振管耦合型双效斯特林制冷机,采用声学谐振管耦合斯特林发动机与斯特林制冷机,从而实现热驱动制冷,具有结构简单、潜在效率高、可靠性高、绿色环保的优点,在小型天然气液化、冷电联... 详细信息

结合经典双效斯特林制冷机结构与热声理论,提出一种谐振管耦合型双效斯特林制冷机,采用声学谐振管耦合斯特林发动机与斯特林制冷机,从而实现热驱动制冷,具有结构简单、潜在效率高、可靠性高、绿色环保的优点,在小型天然气液化、冷电联供以及空间探测领域有较大的应用潜力。针对实验室现有发动机和制冷机的参数,采用模拟软件Sage搭建了计算模型,计算验证了该结构的可行性。计算结果表明,在充气压力为3 MPa,工作频率为50 Hz,发动机压比为1.3条件下,该系统在80 K的制冷温度可获得210 W制冷量,整机效率为11.3%。同时进一步探究了系统内声场分布和主要部件损失,研究表明回热器内部声场偏离行波声场,谐振管中粘性损失较大和制冷机输入声功偏小是当前整机效率较低的主要原因。如果进行合理的优化设计,此类系统可以实现25%以上的整机效率。

关键词：连接管耦合双效斯特林制冷机阻抗匹配声场分布炯损失

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

环形流道的热声学特性分析

低温与超导 2006年第3期34卷 152-156页

作者：余国瑶戴巍罗二仓陈燕燕吴张华中国科学院理化技术研究所

从线性热声理论出发,推导了环形流道的横向分布函数表达式。在此基础上比较了等截面积环形流道与圆管的阻抗特性;针对一定工况,计算比较了两者沿管长的压力体积流率分布情况。该表达式对于设计小型同轴型热声系统以及简化热声系统的CFD... 详细信息

从线性热声理论出发,推导了环形流道的横向分布函数表达式。在此基础上比较了等截面积环形流道与圆管的阻抗特性;针对一定工况,计算比较了两者沿管长的压力体积流率分布情况。该表达式对于设计小型同轴型热声系统以及简化热声系统的CFD模拟具有重要意义。

关键词：环形流道横向分布函数

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

双作用自由活塞型斯特林发电系统性能研究

工程热物理学报 2023年第6期44卷 1491-1499页

作者：常德鹏孙岩雷胡剑英罗二仓张丽敏陈燕燕罗靖陈远航王海涛中国科学院理化技术研究所低温工程学重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

自由活塞斯特林发动机作为一种高效的能源转换装置,在可再生能源利用等领域有重要的应用前景。本文针对一种双作用自由活塞型斯特林发电系统,从声电耦合原理出发,推导了双作用斯特林发动机与直线电机之间的阻抗匹配方程,建立了发电系统... 详细信息

自由活塞斯特林发动机作为一种高效的能源转换装置,在可再生能源利用等领域有重要的应用前景。本文针对一种双作用自由活塞型斯特林发电系统,从声电耦合原理出发,推导了双作用斯特林发动机与直线电机之间的阻抗匹配方程,建立了发电系统的整机数值模型,并获得了加热温度、平均压力、活塞连杆直径、机械阻尼和间隙密封宽度等参数对整机性能的影响规律。结果表明,由于双作用活塞两侧同时存在较大的温差和压差,因此相较于单作用结构的系统而言,活塞间隙大小对该系统性能影响更大,这是导致效率变化的关键因素之一。经过优化计算,设计了一台四单元双作用自由活塞斯特林发电机,在加热温度600?C、放热温度20?C和平均压力8 MPa的额定工况下,每个发电单元可输出1.41 k W的电功,热电效率为40.8%,为后续实验研究奠定相关的理论基础。

关键词：双作用自由活塞型斯特林发电系统声电耦合原理参数影响性分析

新型300 Hz环路双作用热声发动机单元不一致性对系统性能的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

低温工程 2015年第6期 1-5,42页

作者：徐静远余国瑶张丽敏罗二仓中国科学院理化技术研究所低温工程学重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

对新型300Hz环路双作用热声发动机进行了模拟,考察了单元参数不一致性对无负载及外接负载系统性能的影响。首先,考察了加热功率、质量块质量、膜阻尼、回热器孔隙率的不一致性对无负载系统的影响。结果表明,单个单元的不一致性会导致三... 详细信息

对新型300Hz环路双作用热声发动机进行了模拟,考察了单元参数不一致性对无负载及外接负载系统性能的影响。首先,考察了加热功率、质量块质量、膜阻尼、回热器孔隙率的不一致性对无负载系统的影响。结果表明,单个单元的不一致性会导致三个单元的性能参数均受到影响而呈现出工作状态的不一致,且存在复杂的耦合影响,不利于一致负载的接入。其次,重点考察了质量块质量和负载阻抗的不一致性对外接负载系统的影响。结果表明,不一致性会导致单个单元性能参数高于或者低于三台一致时的情况,但是整体系统的性能呈下降趋势。

关键词：不一致性环路双作用热声发动机

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

气-液双作用行波热声发动机的数值模拟

低温工程 2012年第4期 1-7,12页

作者：李东辉张丽敏吴张华罗二仓中国科学院低温工程学重点实验室北京100190 中国科学院研究生院北京100049

提出了一种兼具传统热声发动机使用寿命长和斯特林发动机功率密度高等优点的气-液双作用行波热声发动机,将3台或4台热声发动机通过注有液体的U型谐振管连成气-液耦合振荡的环路,每台发动机都能工作在比较理想的行波声场。对无负载情况... 详细信息

提出了一种兼具传统热声发动机使用寿命长和斯特林发动机功率密度高等优点的气-液双作用行波热声发动机,将3台或4台热声发动机通过注有液体的U型谐振管连成气-液耦合振荡的环路,每台发动机都能工作在比较理想的行波声场。对无负载情况和外接不同负载情况下3机或4机串联成环路的气-液双作用行波热声发动机进行了模拟计算,同时模拟分析了发动机个别参数不一致时对系统性能产生的影响。

关键词：双作用行波热声发动机气液耦合输出特性不一致性

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

20K温区单级斯特林型脉管制冷机研究

低温工程 2013年第1期 1-6页

作者：王海敏戴巍王晓涛罗二仓中国科学院低温工程学重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

为进一步研究降低20 K温区单级斯特林型脉管制冷机关键部件中损失的方法,提高整机性能,采用计算软件Sage对制冷机进行模拟。通过实验结果与Sage计算的对比对模拟程序的有效性进行了考察,并从调相系统结构及水冷器结构方面寻找优化途径... 详细信息

为进一步研究降低20 K温区单级斯特林型脉管制冷机关键部件中损失的方法,提高整机性能,采用计算软件Sage对制冷机进行模拟。通过实验结果与Sage计算的对比对模拟程序的有效性进行了考察,并从调相系统结构及水冷器结构方面寻找优化途径。结果表明,在单纯使用惯性管气库调相时,计算最低制冷温度比实验值低9 K左右;当采用双向进气与惯性管调相组合时,计算同实验结果基本一致。最后引入虚拟的振子阻尼调相机构对制冷机的最佳性能进行研究,计算表明在这种调相结构下,制冷机的无负荷制冷温度及30 K时的制冷量均可以得到比双向进气加惯性管组合调相更优的结果。

关键词：斯特林型脉管制冷机 Sage模拟软件调相双向进气