金滔
,
许斌
,
李聪航
,
汤珂
,
陈立新
,
陈国邦
工程热物理学报
磁性蓄冷材料Er3Ni在液氦温区的回热式低温制冷机中已经被广泛应用,在以He-H2混合气体为工质的脉管制冷实验中发现Er3Ni与H2会发生反应,其产物在一定程度上提高了制冷机的性能,本文基于金属储氢过程的理论框架,分析了Er3Ni吸氢的机理,并推算了Er3Ni的理论吸氢量.对Er3Ni在室温条件下的吸氢量进行了实验测量,结果显示Er3Ni经活化后能与H2充分反应,并生成氢化物Er3NiH8,与理论推算结果非常吻合.
关键词:
Er3Ni
,
吸氢机理
,
吸氢量
,
活化
汤珂
,
林小钢
,
黄忠杰
,
金滔
,
陈国邦
工程热物理学报
进行了气液耦合振动驻波型热声发动机定量模拟.重点比较分析了单纯气体振动系统和引入[EMIM][BF_4]室温离子液体作为液体活塞的气液耦合振动系统的运行参数,并考察了液体活塞的质量对热声发动机谐振频率、压力振幅以及板叠热端温度等的影响.
关键词:
热声发动机
,
液体活塞
,
室温离子液体
金滔
,
范理
,
王本仁
,
陈国邦
工程热物理学报
有别于传统电动扬声器驱动的热声制冷系统,将以更高频的PZT换能器为驱动源达到谐振系统结构缩减的目的.考虑到热声制冷系统影响因素繁多,在对系统进行性能模拟分析的基础上提出优化设计方案,并建立PZT驱动的热声制冷系统开展实验研究.最后还为下一步工作提出改进思路.
关键词:
热声制冷
,
压电换能器
,
微型化
汤珂
,
雷田
,
胡敏斐
,
金滔
,
王学斐
工程热物理学报
采用气液耦合振动是降低热声发动机谐振频率和提升其压力振幅的一种有效途径。为了研究液体工质对于气液热声发动机性能的影响,本文针对水、室温离子液体[EMIM][BF_4]、20%氯化钾溶液、40%和50%甲酸钾溶液五种液体工质进行了实验研究和分析。实验数据显示,在相同加热功率下,采用50%甲酸钾溶液时系统谐振频率最低,而水工质对应的谐振频率最高;40%甲酸钾溶液的压力振幅最大,而采用离子液体[EMIM][BF4]时系统压力振幅最小。研究结果表明：采用密度较大的液体工质可获得较低的谐振频率,而密度大、黏度小的液体工质则有利于获得更大的压力振幅。
关键词:
热声发动机
,
气液耦合振动
,
频率
,
压力振幅
许斌
,
金滔
,
李聪航
,
汤珂
,
陈立新
,
陈国邦
稀有金属材料与工程
采用Er3Ni吸氢反应装置对样品进行充分活化后,分析粒度、反应温度和反应平衡压力对Er3Ni氢化反应的孕育时间和吸氢量的影响,分析同反应条件下Er3Ni的氢化反应过程及产物特性,为探索其作为低温制冷机新型回热材料的可行性创造条件.
关键词:
Er3Ni
,
氢化
,
氢化物
,
吸氢量
汤珂
,
雷田
,
林小钢
,
金滔
,
张玙
工程热物理学报
本文针对一台气液耦合振动热声发动机，以1．5kg的水作为液柱，以氮气、氦气、氩气和二氧化碳分别作为气体工质，在2．0MPa平均工作压力下，实验对比了不同气体工质对谐振频率、压力振幅和板叠热端温度等系统性能参数的影响。实验结果表明，在相同加热功率下，采用氩气的系统获得的压力振幅最大；而在相同板叠热端温度下，以二氧化碳为气体工质能够获得最大的压力振幅。
关键词:
热声发动机
,
气液耦合振动
,
工质
汤珂
,
封叶
,
金滔
,
吴云翔
工程热物理学报
可诱导非对称压降的喷射泵被引入热声发动机的环路结构中,可以用于抑制Gedeon流,进而提高热声发动机热效率.针对Swift对喷射泵提供时均非对称压降的理论推导结论与Idelchik等人报道的实验结果之间存在的矛盾,本文利用计算流体力学软件,研究了喷射泵的厚径比l/de对时均非对称压降的影响情况.结果表明,改变厚径比l/de会引起时均非对称压降方向的变化,在喷射泵设计中,除了应该考虑喷射泵流道两端面积不相同所带来的影响,还必须合理选择其厚径比l/de.
关键词:
喷射泵
,
Gedeon流
,
交变流动
,
非对称压降
汤珂
,
吴云翔
,
李康
,
金滔
工程热物理学报
本文基于包含流动和传热两个方面的电路类比理论,针对一具有环路结构的气液相变热声发动机系统进行了模拟计算和分析.重点讨论了排出器、动力活塞、反馈管以及负载液柱的直径和长度对于系统谐振频率和换热器驱动温度梯度的影响.结果显示,该气液相变热声发动机的谐振频率较低(小于1 Hz),排出器和动力活塞的直径,以及反馈管的直径和长度对于谐振频率的影响较大;气液相变热声发动机所需驱动温度梯度比通常气体工质热声发动机小一到两个数量级,各主要部件的直径对气液相变热声发动机所需驱动温度梯度的影响比长度对其影响更为显著.
关键词:
热声发动机
,
气液相变
,
谐振频率
,
温度梯度
黄迦乐
,
沈崴
,
金滔
,
张阿平
,
汤珂
,
严国锋
工程热物理学报
采用N—S方程对长5cm、孔径5μm的圆孔型多孔光纤通道中气体流动的流场进行了数值模拟，并利用Albertoni模型和Sreekanth模型将一阶和二阶滑移边界条件引入到计算中。通过比较有、无速度滑移两类边界条件的模拟结果，发现在滑移流域内，滑移边界条件对流场的影响最大可达10％。此外，还探讨了多孔光纤微通道流动中气体压力与速度的范围，为后续实验工作的开展打下理论基础。
关键词:
多孔光纤
,
滑移边界条件
,
微通道流动
汤珂
,
林小钢
,
张玙
,
金滔
,
陈国邦
工程热物理学报
热声发动机系统的自激振荡起振过程是在远离平衡态条件下发生的自组织过程,是决定热声发动机能够正常运行的关键过程.本文根据非平衡态热力学,针对起振过程开展热声系统热力学稳定性研究.将Glansdorff-Prigogine稳定性判据引入到热声系统稳定性分析中,借助CFD软件,分析了两种定态的稳定性,两种定态分别对应了温度梯度小于和大于临界温度梯度的情况.验证了非平衡态热力学稳定性分析在热声发动机自激振荡起振现象研究中的可行性.
关键词:
热声发动机
,
非平衡态热力学
,
热力学稳定性
,
自激振荡
