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涡流管研究的进展与评述 被引量:30
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作者 曹勇 吴剑峰 +3 位作者 陈光明 公茂琼 齐延峰 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2001年第6期1-5,共5页
对涡流管的发展作了较为详细的回顾。指出了涡流管研究的前景和重要意义 ,综述了涡流管的理论研究、实验研究和应用研究的进展 ,并对已有的研究成果进行了一定的评价。
关键词 涡流管 研究进展 能量分离装置 制冷 工作原理 理论研究 结构 实验研究
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采用锥形谐振管的高压比聚能型热声发动机 被引量:26
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作者 凌虹 +1 位作者 戴巍 张泳 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期605-607,共3页
关键词 热声发动机 聚能型 高压比 谐振管 锥形 高能量密度 热声现象 惰性气体 热声效应 运动部件 研究工作 转换效率 器件 极大的
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热声热机技术的研究进展 被引量:24
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作者 周远 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期14-26,共13页
首先简要地介绍热声热机(包括热声发动机和热声制冷机)的基本工作原理和热声技术特点,指出热声热机是基于热致声效应和声制冷效应两类热声效应而工作的,它完全没有机械运动,采用惰性气体工作,是一种可靠性高和环保的新型的能源转换机械... 首先简要地介绍热声热机(包括热声发动机和热声制冷机)的基本工作原理和热声技术特点,指出热声热机是基于热致声效应和声制冷效应两类热声效应而工作的,它完全没有机械运动,采用惰性气体工作,是一种可靠性高和环保的新型的能源转换机械。然后重点介绍近十几年来国内外在热声技术研究方面所取得的重要进展,主要包括在热声发动机和热声制冷机两个方面。在热声发动机研究方面,简要回顾热声效应的发现和驻波热声发动机的研究进展,接着介绍行波热声发动机的提出和迅速发展历程,重点介绍热声转换效率达到30%的热声斯特林发动机和压比达到1.3(采用氦气)、效率达到32%的聚能型热声发动机研究工作;在热声制冷技术方面,分别介绍热声驱动脉冲管制冷获取低温的研究工作以及热声驱动室温制冷机获得高效率、大冷量等方面的研究工作,并重点介绍采用声压放大器获得液氢温度以下的完全无运动部件热声驱动脉冲管制冷机(低于20K),以及在?20℃获得了300W以上的制冷量的双行波流程的热声驱动室温热声制冷机。最后,扼要地介绍热声理论方面的研究进展,并对热声技术的问题和该研究领域的发展方向进行展望。 展开更多
关键词 研究进展 热声技术 高效/环保 热声发动机/制冷机 驻波/行波 热声斯特林发动机 聚能谐振管 声压放大器 热声理论 线性/非线性效应
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交变流动热机的介观热力循环理论 第一部分 制冷机回热器的介观热力循环模型及分析 被引量:21
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作者 戴巍 +1 位作者 吴张华 吴剑峰 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期1-11,共11页
提出了交变流动热机的介观热力循环理论,系统地分析交变流动热机中关键部件的热力过程。本部分将基于物理上直观的拉格朗日法,首先分析回热器内具有代表性微团的热力过程,进而阐述回热器整体在整机中的热力工作过程和功能。分析表明,回... 提出了交变流动热机的介观热力循环理论,系统地分析交变流动热机中关键部件的热力过程。本部分将基于物理上直观的拉格朗日法,首先分析回热器内具有代表性微团的热力过程,进而阐述回热器整体在整机中的热力工作过程和功能。分析表明,回热器中的不同气体微团及相应的固体工作介质更像一个个配合精巧、工作在不同温度水平、功能完整的微型热机。对于制冷机来说,回热器内的微团通过接力作用,一步步将低温热源的热量向高温泵送,并最终排向环境温度热源。 展开更多
关键词 交变流动热机 介观热力循环 制冷机 回热器 压力波 速度波
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热声发电之直线发电机的理论研究 被引量:22
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作者 吴张华 戴巍 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期493-497,共5页
针对热声发动机驱动直线发电机的热声发电技术中的直线发电机的特性进行了理论研究,考察了驱动频率、负载电阻和活塞直径对发电机性能的影响。研究表明,电路谐振可以提高直线发电机的效率,但机械谐振与否对效率没有影响,并且效率对负载... 针对热声发动机驱动直线发电机的热声发电技术中的直线发电机的特性进行了理论研究,考察了驱动频率、负载电阻和活塞直径对发电机性能的影响。研究表明,电路谐振可以提高直线发电机的效率,但机械谐振与否对效率没有影响,并且效率对负载电阻存在最大值。当电路和机械均共振时,输出电功对负载电阻实部存在最大值,此时,增加活塞面积可以增加电功输出。 展开更多
关键词 直线发电机 热声发动机 频率 电阻抗 活塞面积
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30K~60K温区混合工质内复叠节流制冷循环及其实验验证 被引量:15
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作者 公茂琼 周远 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期142-146,共5页
本文提出了利用内复叠节流制冷循环获得30K-60K温区的新制冷方案。进行了与之相关的热力学问题分析,建立了实验装置,首次获得了50K左右的低温。
关键词 内复叠制冷循环 多元混合物工质 节流制冷
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行波型热声发动机的试验研究 被引量:15
7
作者 刘海东 +1 位作者 梁惊涛 周远 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期23-25,共3页
介绍了新型行波形热声发动机的试验装置 ,在不同的充气压力和工质条件下进行了试验 ,讨论了结构尺寸、充气压力、加热温度、工作介质试验结果的影响 ,并发现了频率跳变现象。
关键词 行波 驻波 频率跳变 行波型热声发动机
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用于热声驱动脉冲管制冷机的新耦合机制:声学放大器 被引量:12
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作者 戴巍 +1 位作者 胡剑英 陈燕燕 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第19期2178-2179,共2页
提出了声学放大器的概念,有意识地用一根长管来连接热声发动机与脉冲管制冷机.理论计算表明,合适的管长及管径可以大幅度地放大来自热声发动机的压力波动,脉冲管制冷机从而可以获得更大的驱动压比.在理论分析的基础上,初步的研究也证实... 提出了声学放大器的概念,有意识地用一根长管来连接热声发动机与脉冲管制冷机.理论计算表明,合适的管长及管径可以大幅度地放大来自热声发动机的压力波动,脉冲管制冷机从而可以获得更大的驱动压比.在理论分析的基础上,初步的研究也证实了压力波动的放大效果.在平均压力2.46MPa,工作频率69Hz时,一根内径8mm,长2.8m的紫铜管把来自热声发动机的压力波动幅值平均放大为2.5倍以上.特别地,使用1.67kW的加热功率,发动机的压比为1.11,脉冲管制冷机入口的压比到达了1.32,进而在脉冲管制冷机的冷头获得了65.7K的温度. 展开更多
关键词 热声 脉冲管制冷机 声学放大器 热声驱动 放大器 耦合机制 声学 热声发动机 压力波动 平均压力
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小流量涡流管特性的实验研究 被引量:14
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作者 曹勇 刘加永 +3 位作者 公茂琼 吴剑峰 陈光明 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期14-17,共4页
本文用实验方法研究了小流量涡流管制冷的特性。实验中分别对入口压力和工质等因素对涡流管特性的影响进 行研究。在实验中发现了涡流管冷端制热和热端制冷的反常现象,并对其进行了解释。
关键词 小流量涡流管 冷流分量 制冷效应 制热效应
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一种大幅度提高热声发动机压比的“声学泵” 被引量:14
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作者 胡剑英 +1 位作者 戴巍 陈燕燕 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第17期1926-1928,共3页
压比是评价热声发动机的重要参数之一.提出了一种可以大幅度提高热声发动机的“声学泵”,并给出了其工作原理的理论分析.采用2.5MPa的氮气在一台聚能型的行波发动机进行了实验,表明它可以将压比从1.25提高到1.47以上.
关键词 热声发动机 压比 声学泵 大幅度 声学 工作原理 聚能型
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混合物节流制冷机的优化原理 被引量:13
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作者 周远 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 1996年第3期1-6,共6页
研究了混合物节流制冷工质的选择和优化的一般原理,给出了液氮温区工质的选择和理想循环时的计算结果。
关键词 混合工质 节流 制冷机
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非线性热声理论的研究进展 被引量:9
12
作者 胡剑英 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期11-16,共6页
主要总结了热声系统中的非线性热声现象,指出了线性热声理论的不足,回顾了近十年来国内外热声工作者为解释这些非线性现象所做的理论探索,对其发展方向进行了展望。
关键词 热声系统 非线性热声现象 研究进展 线性热声理论 非线性现象 热声现象 理论探索 发展方向 工作者 国内外
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交变流动热机的介观热力循环理论 第二部分 发动机回热器的介观热力循环模型及分析 被引量:13
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作者 戴巍 +1 位作者 吴张华 吴剑峰 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期1-10,共10页
根据物理上直观的拉格朗日法 ,分析了交变流动发动机中回热器内代表性气体微团的热力过程和循环。分析表明 ,回热器中的每个气体微团都是一个功能完整的微型发动机 ,只不过它们工作在不同温度水平。在回热器中 ,微团通过接力作用 ,逐步... 根据物理上直观的拉格朗日法 ,分析了交变流动发动机中回热器内代表性气体微团的热力过程和循环。分析表明 ,回热器中的每个气体微团都是一个功能完整的微型发动机 ,只不过它们工作在不同温度水平。在回热器中 ,微团通过接力作用 ,逐步将高温热源的热量转换为声功 ,并将不能转换的热能排向环境温度热源。 展开更多
关键词 交变流动热机 发动机 回热器 介观热力循环模型 物理模型
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改进型驻波热声发动机的实验研究 被引量:7
14
作者 戴巍 +3 位作者 胡剑英 张泳 吴张华 黄云 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期376-378,共3页
压比是热声发动机性能的一个重要衡量参数。驻波发动机由于自身热力过程的不可逆性,使得目前所能获得的压比通常都比较低。笔者认为除了发动机各部件的尺寸参数之外,换热器的换热性能也是影响发动机压比的一个重要参数。因此本文对驻波... 压比是热声发动机性能的一个重要衡量参数。驻波发动机由于自身热力过程的不可逆性,使得目前所能获得的压比通常都比较低。笔者认为除了发动机各部件的尺寸参数之外,换热器的换热性能也是影响发动机压比的一个重要参数。因此本文对驻波热声发动机的换热器进行了改进设计,增强了加热器与工作介质的换热效果,系统的工作压比有了较大的提高。采用氦气、氮气和二氧化碳作为工质,其压比分别达到了1.15、1.22和1.215。 展开更多
关键词 驻波发动机 换热器 板叠
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突破液氢温度的热驱动热声制冷机 被引量:7
15
作者 胡剑英 +1 位作者 戴巍 周远 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第23期2823-2824,共2页
提出了一种“二介质耦合声学放大器”作为热声发动机与低温脉冲管制冷机的新型耦合机构,使其继续保持压力幅值放大的功能,且能够在热声发动机和脉冲管制冷机之间安装弹性膜.利用此新型耦合机构,可以使热声发动机以氮气为工作介质获得较... 提出了一种“二介质耦合声学放大器”作为热声发动机与低温脉冲管制冷机的新型耦合机构,使其继续保持压力幅值放大的功能,且能够在热声发动机和脉冲管制冷机之间安装弹性膜.利用此新型耦合机构,可以使热声发动机以氮气为工作介质获得较低的工作频率,而脉冲管制冷机则可采用氦气为工作介质使其优良的低温制冷性能得到保证.采用聚能型行波热声发动机驱动,最终使一台两级脉冲管制冷机获得了18.7K的无负荷温度,使热驱动的热声制冷机突破了液氢温度. 展开更多
关键词 热声驱动 热声制冷机 声学放大器 弹性膜
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回热器非线性热声动力学模型的研究 被引量:4
16
作者 刘浩 吴剑峰 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2001年第5期1-7,17,共8页
基于基本的守恒方程 ,研究了回热器在具有大振幅波动情况下的弱非线性热声动力学模型。其中 ,动量守恒方程采用理论性较强的瞬态Darcy模型 ,能量守恒方程则包括了多孔介质的高阶耗散效应。采用摄动法 ,并在唯象的基础上获得了能描述包... 基于基本的守恒方程 ,研究了回热器在具有大振幅波动情况下的弱非线性热声动力学模型。其中 ,动量守恒方程采用理论性较强的瞬态Darcy模型 ,能量守恒方程则包括了多孔介质的高阶耗散效应。采用摄动法 ,并在唯象的基础上获得了能描述包括声流 (直流 )在内的非线性动力学效应及由此而导致的非线性时均热声动力学效应的局部解析方程组 。 展开更多
关键词 回热器 非线性热声动力学 声流 回热式热机 理论模型 热力学效应 工作机理
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不同用途的低温混合工质节流制冷系统研究的综合报道 被引量:7
17
作者 公茂琼 +2 位作者 石磊 周远 张平生 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 1999年第4期43-49,共7页
针对不同的用途, 可以选择不同的混合物组成及不同工作模式, 形成高效率的混合物工质节流制冷系统。本文报道了我们针对高温超导器件冷却、红外探测器冷却、小型天然气和氧气液化装置、真空泵油阱或水阱冷却以及低温外科手术刀等用途... 针对不同的用途, 可以选择不同的混合物组成及不同工作模式, 形成高效率的混合物工质节流制冷系统。本文报道了我们针对高温超导器件冷却、红外探测器冷却、小型天然气和氧气液化装置、真空泵油阱或水阱冷却以及低温外科手术刀等用途而研制的各类多元混合物工质节流制冷系统的实验研究和产品开发情况。 展开更多
关键词 混合物工质 节流制冷机 低温 研究综述
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交变流动回热器的热声功能和回热功能 被引量:11
18
作者 戴巍 RADEBAUGH Ray 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期1-4,共4页
本文从解析的角度论证了交变流动回热器不仅具有经典热力学理论所认为的回热功能,而且具有热声理论所论述的热声功能,并指出交变流动斯特林热机进行的不是传统热力分析认为的两个等温过程和两个等容回热过程组成的斯特林循环。
关键词 交变流动回热器 热声功能 回热功能
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热声斯特林发动机热动力学特性的CFD研究——第一部分:热声自激振荡演化过程 被引量:7
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作者 余国瑶 +2 位作者 胡剑英 戴巍 吴张华 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期5-9,共5页
采用商业计算流体动力学(CFD)软件Fluent6.0对热声斯特林发动机热动力学特性进行了热声自激振荡演化过程的数值模拟研究。主要研究了边界条件、初始条件和数值离散方法对模拟瞬态、可压缩、非线性的热声系统的重要影响,同时给出了两种... 采用商业计算流体动力学(CFD)软件Fluent6.0对热声斯特林发动机热动力学特性进行了热声自激振荡演化过程的数值模拟研究。主要研究了边界条件、初始条件和数值离散方法对模拟瞬态、可压缩、非线性的热声系统的重要影响,同时给出了两种在回热器内部建立温度梯度的方法,比较了它们对应的不同自激振荡演化过程。模拟结果表明,在高于功产生的临界温度梯度时,波动压力振幅被显著放大。本研究初步验证了该CFD研究的有效性。 展开更多
关键词 热声斯特林发动机 自激振荡过程 计算流体动力学(CFD)
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高效率电磁驱动直线压缩机的研究 被引量:7
20
作者 吴张华 +1 位作者 戴巍 胡剑英 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期435-437,共3页
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... 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。 展开更多
关键词 线性压缩机 热声制冷机 设计
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