● 增加表面粗糙度 ● 使用非晶态材料作为声子路径上的悬浮结构。 ● 在表面涂覆低转变温度超导膜(图)或普通金属作为声子海绵(PRB 96, 220501(R) (2017))。
摘要 - 本文介绍了沿着放置在振荡流的紧凑型腔内的一堆固体板的热声热泵送的数值研究。速度和压力场受两个声源控制:主要的“压力”来源监测流体压缩和膨胀阶段,以及一个次级“速度”来源,产生振动性的流体运动。使用“内部”代码求解Navier进行数值模拟 - 在二维几何形状中低马赫数近似下的Stokes方程。在线性状态下,使用该模型正确描述热声热泵,用于不同参数集,例如堆栈板的热物质特性,压力振荡的幅度或速度源,两个源之间的相移。堆栈板两端之间建立的正常温度差的数值结果与分析估计值和文献中发表的实验结果非常吻合。然后考虑几种对应于在外壁上施加的不同热条件和内部分离板的配置。如果分离板是绝热的,则温度沿堆栈线性变化,从而恢复了经典线性理论的结果。如果分离板是热导传导的,则该模型提供了局部热量和传质的详细说明,表明温度场变得完全二维,并且热泵热泵效率较小。该模型非常适合探索局部传热限制对热泵效率的影响,因此非常适合详细分析更复杂的机制,例如浮力效应。
作者负责热声发动机和MHD发电机原型的开发。他亲自参加了该设施的组装,并在生产过程中与来自法国的设计师进行了密切合作,并与设备的构建有关,因此根据设计师的图纸开发了原型。因此,作者并未要求法国设计办公室Seras开发的间距设备的生产图。但是,在设备的开发过程中,作者被迫介绍自己的创新,新零件和节点,以及原始设计的变化几次。可以说明这一点,可以指出真实热声轮廓的拓扑。图1.1显示了在图纸中设计的设备,并带有紧凑的弯曲声管,以及作者实际制造的设施的风格化T形几何形状。这是为了简化和促进测量系统的生产和组织。
图1.Wheatley 使用的热声系统剖面图 10 图 2.带有支撑结构的三板热声耦合示意图,其中一个热电耦合在 C 和 H 处安装有连接点,用于感应耦合器之间的温差。(Wheatley 等人,1983 年) ......................................................................................... 12 图3.Garrett (1991 年) 使用的四分之一波长热声制冷机示意图。虚线表示管内的压力分布 ...................................................................................... 15 图4.用于分析的带有板和间距厚度的坐标系的扩展视图 ...................................................................................... 29 图5.该图显示了平均温度下能量通量 H(瓦特)和波长 X(m) 随频率 f(Hz)的变化 ............................................................................................. 41 图6.该图显示了图中给出的参数下声功率 W(瓦特)随频率 f(Hz)的变化。5 ........................................... 42 图7.该图显示了图5 ......................................................................................... 43 图8.该图显示了图5 ....... 44 图9.5 ....... 45 图10.11.12.该图显示了在图 5 中给出的参数下声功率 W(瓦特)随压力幅度 PI(帕斯卡)的变化。该图显示了 COP 随压力幅度的变化。在图 5 中给出的参数下 Pi(帕斯卡)。5 ......................................................... 46 图该图显示了在图 5 中给出的参数下速度 u i 随压力 Pi(帕斯卡)的变化。5 ........................................................... 47 图该图显示了在图 5 中给出的参数下能量通量 H(瓦特)随管半径 R(米)的变化。 ................................ 48 图13.该图显示了在图 5 中给出的参数下声功 W(瓦特)随管半径 R(米)的变化。5 ................................................ 49
本文介绍了一种新型航天器低温冷却器,它利用惰性气体中的共振高振幅声波来泵送热量。热声循环的相位由热传导提供。这种“自然”相位使整个制冷机仅靠一个移动部件(扬声器振膜)即可运行。1992 年 1 月,发现号航天飞机 (STS-42) 搭载了一台太空级热声制冷机。它完全自主,没有滑动密封,不需要润滑,主要使用公差较低的机加工零件,并且不包含任何昂贵的组件。事实证明,热声制冷机是食品冷藏/冷冻机和商用/住宅空调的有力候选者。本文介绍了太空热声制冷机 (STAR) 的设计和性能。