国家重点基础研究发展计划(2010CB227303)
- 作品数：43 被引量：94H指数：7
- 相关作者：罗二仓戴巍邱利民孙大明吴张华更多>>
- 相关机构：中国科学院中国科学院研究生院浙江大学更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金国家杰出青年科学基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理一般工业技术电气工程机械工程更多>>
- 热声发电系统中直线发电机工作特性研究被引量：3
- 2013年
- 热声发电是一种新型的发电技术,可以有效利用太阳能、工业废热等低品位能源。基于线性热声理论建立了热声发电系统中直线发电机的物理模型,对其声电转换参数进行了模拟计算。设计并搭建了热声发电系统用直线发电机的实验台,通过测量发电机活塞位移、入口压力、背腔压力、输出电功等参数,对发电机的运行特性特别是声电转换效率进行了研究,初步证明了理论模型的可靠性。此外,还提出了一种简单测算直线发电机效率的有效方法。
- 孙大明赵益涛王凯郭轶楠屈稳太邱利民
- 关键词：热声直线发电机
- 压缩机背腔作为脉冲管制冷机气库的研究
- 2011年
- 脉冲管制冷机是一种重要的小型低温制冷机,通常高频脉冲管制冷机采用惯性管加气库的调相方式,然而较大的气库降低了系统的紧凑性。对于直线压缩机,其背腔也具有较大的体积,为提高系统的紧凑性,本文进行了使用压缩机背腔作为气库用于调相脉冲管制冷机的研究工作。研究结果表明采用这种方案的制冷机是可行的,当背腔体积足够大时,通过调整惯性管尺寸,其性能接近使用独立气库的脉冲管制冷机的性能。
- 王晓涛罗二仓戴巍周远
- 关键词：直线压缩机脉冲管制冷机气库调相
- 回热式低温制冷研究进展被引量：7
- 2015年
- 很多特殊的物理现象伴随着低温而出现,低温技术正逐渐渗透到社会生活中的很多领域。回热式制冷作为两类主流低温制冷技术之一,主要包括斯特林制冷机、G-M制冷机、脉冲管制冷机3种结构形式。前两种结构技术成熟,但在寿命或效率方面有一定的不足;脉冲管制冷机可靠性和效率均较高,近年来发展最为迅猛。热声理论从声波与固壁相互作用的角度解释了回热式制冷的工作机制,正逐步发展成为研究回热式制冷的统一的理论工具,同时也使一种新的回热式制冷机结构——热声制冷机诞生。其中,双作用热声制冷可能存在较大的发展前景。目前回热式制冷正呈现多热点的发展趋势。回热式制冷在不断拓展应用的同时也在不断深化内在的科学问题研究,改进自身结构,孕育新的发展的机会。
- 胡剑英罗二仓
- 关键词：回热式制冷机
- 热声发电系统中的拍频效应研究
- 2014年
- 热声发电是一种新型的发电技术,可有效利用太阳能、工业废热等低品位能源,具有广阔的应用前景。由于存在气体谐振管和发电机两个谐振机构,行波热声发电系统内可能会出现两个频率相近的压力波耦合振荡现象,即拍频现象,影响系统稳定运行。本文基于热力学分析法开展了热声发电系统中拍频效应的理论研究,在时域内得到并分析了不同加热温度下压力增长或衰减的拍频振荡现象。
- 王凯孙大明郭轶楠邱利民
- 关键词：拍频谐振
- 直线电机驱动回热器性能研究
- 2012年
- 本文提出并搭建了一种采用直线电机驱动的回热器热声转换实验台,通过调节负载阻抗改变回热器处声场条件,研究回热器在不同声场下热声转换特性。文中首先对实验系统进行了数值模拟,结果表明,回热器存在最优的工作声场,但由于有限水力半径因素,最优声场会偏离行波相位。计算中系统获得了最大1300 W净输出声功,热声效率达到35%。之后进行的实验实现了回热器处声场的调节,验证了回热器的声功放大作用,并获得了与数值计算相同的趋势。
- 赵瑞东罗二仓吴张华戴巍
- 关键词：回热器热声转换负载阻抗电机驱动
- 400W行波热声发电系统的实验研究被引量：4
- 2011年
- 本文阐述了为太阳能发电系统设计的400W行波热声发电系统(TWTAEG)的实验研究过程。实验系统由行波热声发动机和直线发电机组成,系统采用平均压力为3.5MPa的氦-氩混合气体为工质,其中氩气分压比为1.4%,系统运行频率为74Hz。实验中最大输出电功为446W,此时的热电效率为13%;在输出电功为416W时热电效率最大,达到14.3%;发动机的最大输出声功为835W,发动机的热声转换效率最大值为22.2%;电机的最大声电转换效率为65%。
- 满满吴张华罗二仓戴巍
- 关键词：热声发动机太阳能
- 大功率斯特林制冷机的整机数值模拟被引量：4
- 2014年
- 应用低温制冷机整机模拟软件(SAGE)对一台"3LY—0.8/194"型斯特林制冷机开展了数值模拟研究,得到质量流率、工质压力以及声功、焓流等参数的变化规律,揭示了制冷过程中内部能量流的耦合作用关系。此外,基于回热器内工质的温度分布分析,发现该制冷机的部分回热器未得到有效利用,从而为即将开展的改进实验研究提供了思路。模拟结果显示该制冷机可以达到37.5 K最低制冷温度,在77.35 K能够提供1 044 W制冷量,输入PV功为9 416 W,相对卡诺循环效率达到30.2%。
- 蔡亚超徐雅沈惬王凯邹江孙大明
- 关键词：斯特林制冷机数值模拟回热器SAGE
- 时均流激声发动机实验研究:谐振管管口几何形状的影响被引量：2
- 2013年
- 时均流激声发动机是基于流体诱导声振荡效应的新型能量转化装置,可将时均流的动能转换为声场能,用于驱动热声制冷机或发电装置。通过改变发动机中谐振管和驱动管连接处的几何形状,探究了几何形状对谐振管内声场的影响.在平均压力为105.52 kPa、时均流速为50.16 m/s、谐振管长度为0.96 m的条件下,圆角型连接时均流激声发动机谐振管内的压力振幅达9.39 kPa,相较于直角型增大了3.20 kPa,表明圆角型连接在一定条件下有利于提高声振荡强度,该结果对于时均流激声发动机的性能优化具有指导意义.
- 孙大明徐雅陈海俊屈稳太
- 关键词：发动机谐振管
- 基于热声网络理论的驻波热声发动机起振模拟被引量：3
- 2011年
- 为了研究驻波热声发动机的起振条件并更好地理解热声振荡的机理,采用热声网络理论对驻波热声发动机的起振过程进行模拟.从线性热声理论中的控制微分方程出发,推导出存在温度梯度的板叠传输矩阵的3种不同表达式,并通过计算对比3种计算方法的精度.根据热声网络理论,对自行设计的驻波热声发动机进行整机模拟,计算起振温度和频率随充气压力和板叠间距的变化,并与实验结果进行对比,计算的起振温度随充气压力的变化趋势与实验结果基本相同.计算结果表明:不同的充气压力应选择不同的板叠间距.对该驻波热声发动机,其最佳的板叠间距应为热渗透深度的2.20～2.30倍.
- 赖碧翚邱利民李艳锋楼平孙大明
- 关键词：传输矩阵
- 行波热声发电系统的谐振特性研究被引量：9
- 2014年
- 热声发电机具有高效率、高可靠性且可利用低品位热能等突出优点,可望在太阳能发电和低品位热能回收等领域获得广泛应用。文中基于线性热声理论和直线发电机的简化模型对行波热声发电系统的输出性能进行了理论分析和计算,重点分析了机械谐振和电路谐振对于输出电功和效率的影响。设计并搭建了一个由行波热声发动机和单台直线发电机组成的热声发电系统。理论和实验均表明,机械谐振和电路谐振是行波热声发电系统获得良好性能的2个关键因素。以2.1 MPa的氦气为工质,通过优化机械和电路阻抗使得系统达到谐振状态,该系统最终获得了191.1 W的电功和7.15%的热电效率。
- 王凯孙大明郭轶楠赵益涛邱利民张学军
- 关键词：直线发电机谐振斯特林
