罗二仓
,
戴巍
,
胡剑英
,
吴张华
,
黄云
,
张泳
,
周远
,
朱文秀
工程热物理学报
热声发动机驱动的脉管制冷机是一种完全无运动部件的低温制冷机,具有非常好的应用前景,本文介绍了本实验室在这方面取得的最新进展.首先我们对驻波热声发动机进行了改进设计,提高了其驱动压比,用氦气作为工质最大压比达到了1.15.在此基础上我们用其驱动同轴双向进气小孔型脉管制冷机,通过调整热声发动机的振荡频率,使之与脉管达到匹配,最终达到了84.3 K的最低制冷温度,这也是目前用驻波热声发动机驱动脉管所达到的最低制冷温度.同时,在此实验过程中,一些抑制跳频的方法也得到了实验验证.
关键词:
驻波
,
热声发动机
,
脉管制冷机
黄云
,
罗二仓
,
戴巍
,
张泳
,
吴张华
,
胡剑英
,
吴剑峰
工程热物理学报
本文报道了热声驱动的室温行波热声制冷机的实验研究.以氦气为工质研究了平均充气压力、工作频率等参数对制冷性能的影响.实验达到的最好结果为:最低温度为-47℃,在-20℃的制冷量为80 W,按输入制冷机的P-V功计算,相应的制冷系数COP达到1.6左右.
关键词:
热声驱动
,
行波热声制冷机
,
室温制冷
高波
,
罗二仓
,
陈燕燕
,
戴巍
,
吴张华
,
胡剑英
工程热物理学报
交变流动系统中的传统换热器由于受到长度、换热面积和其它因素的限制,往往难以进一步强化换热,在大功率系统中应用受到限制.本文提出了一种压力波驱动的非共振直流型换热器,该换热器利用一对单向阀片把交变流动热力系统中工作气体的流动转化为单向直流.与传统的换热器比较,这种新型的换热器在简化设计和制造工艺的同时又增强了换热能力.本文对该换热器的工作原理进行了介绍,并设计建立了非共振直流型换热器实验台,对该换热器在不同工况下的换热性能进行了测试.实验验证了该换热器在实际应用中的可行性.
关键词:
交变流动
,
单向阀
,
非共振直流型换热器
杨卓
,
陈燕燕
,
吴张华
,
罗二仓
工程热物理学报
为了克服常规热泵在低温下压比过大和效率降低的问题,提出了一种全新的低环温电驱动双作用行波热声热泵.对该新型热泵使用的多种回热器填充物进行了模拟优化计算,计算结果表明丝径小的回热器获得的系统最佳效率较高,但是丝径越小,获得最佳效率所对应的回热器孔隙率也越大,减小丝径能有效提升泵热量.计算结果为合理选择电驱动双作用行波热泵的回热器填充物提供了指导.
关键词:
双作用
,
低温热泵
,
热声
,
回热器
吴张华
,
罗二仓
,
戴巍
,
胡剑英
工程热物理学报
本文设计了一台用以驱动热声制冷机的永磁长动圈式无阀型线性压缩机.文章从基本的方程出发给出了线性压缩机设计的思路.在数值计算方面细致地考察了线性压缩机各参数,如动质量、弹簧刚度、频率响应以及声学负载等参数的影响,为实际模型的设计提供了参考.
关键词:
线性压缩机
,
热声制冷机
,
设计
朱尚龙
,
罗二仓
,
戴巍
,
吴张华
工程热物理学报
本文介绍一种针对纯惯性管以及惯性管加无限大气库的选型图表.系统介绍了其设计理论.通过与实验值的对比,采用了符合较好的简化湍流模型进行计算.为了使图表易于使用,本文提出了一组更实用的无量纲参数和计算"无限大"气库体积的方法.最终,通过两个实例,给出了应用该表的使用方法和应注意的问题.
关键词:
惯性管
,
调相机构
,
脉冲管制冷机
,
简化湍流模型
满满
,
罗二仓
,
戴巍
,
吴张华
工程热物理学报
谐振管作为热声发动机的重要组成部分,其长度占整个系统轴向长度的大部分.本文提出了一种利用液体和弹性膜组成谐振系统的方法,并使用这种谐振系统取代谐振管,使系统轴向尺寸减少为原来的1/5.文中利用线性热声理论对该谐振系统的谐振频率进行了计算,并对不同阻尼系数对系统的耗散做出了分析.实验结果表明,在利用驻波热声发动机驱动的情况下,谐振系统自激起振,谐振频率为360 Hz,实际谐振频率与计算值误差在5%以内.
关键词:
热声发动机
,
机械谐振
,
液体振子
赵瑞东
,
罗二仓
,
吴张华
,
戴巍
工程热物理学报
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1300W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。
关键词:
回热器
,
热声转换
,
负载阻抗
,
电机驱动
吴张华
,
罗二仓
,
李海冰
,
满满
,
戴巍
工程热物理学报
碟式太阳能行波热声发电是近年来兴起的新型热发电技术，具有可靠性好、潜在效率高、分布灵活等优点。本文介绍了正在研制的一套1kW碟式太阳能行波热声发电系统。该系统利用碟式集热器收集太阳辐射热量，通过高温热管将热量传输到发动机热端，再采用行波热声发电机进行热一电转换。初步调试采用高频加热模拟太阳能，以3．5MPa氦气为工质、加热温度为751℃和798℃时分别实现了116W和255W的电功输出。实验验证了系统的可行性。目前系统的安装调试仍在进行中，相关的实验结果将在后续的文章中进行报道。
关键词:
碟式太阳能发电
,
行波热声发动机
,
直线发电机
吴张华
,
罗二仓
,
戴巍
,
李峰
工程热物理学报
脉管型双活塞斯特林制冷机采用脉管(热缓冲管)将膨胀活塞从低温端移至常温端,提高了系统的可靠性.本文采用油润滑压缩机作为脉管型双活塞斯特林制冷机的驱动源,利用弹性膜传递声功并将制冷机侧的工作气体与压缩机侧被污染的气体隔开,解决了大功率无油润滑压缩机成本高且难以获得的问题.初步实验以氦气为工质在2.5 Mpa、15 Hz工况时,-80℃获得了200 W的制冷量,-9℃获得了400 W的制冷量.为低成本、高效率、-80℃温区的大制冷量制冷机提供了一个新的选择.
关键词:
斯特林制冷机
,
双活塞
,
脉管型
,
油润滑压缩机
