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自激热声行波热机的实验研究及其参数激励机理的初探

专 业: 制冷与低温工程
关键词: 行波热机 起振模态 相空间 参数激励 三频率参数
分类号: TK17
形 态: 共 155 页 约 101,525 个字 约 4.856 M内容
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内容摘要


随着效率的提高和应用前景的不断扩大,热声热机现在已进入工程实用阶段。

由于任何运行的热机系统本来都是开式的非线性系统,面对需要解决的非线性问题,探索新的理论和方法满足工程需要已成必然。

该文在进行行波热声热机实验研究的实践过程中逐步形成和提出了热声谐振参数激励机理的思路,并对此进行了一些探索。

该文实验观察到行波热声热机系统中出现的三种不同的振荡模态之间稳定、过渡和转换。

这三种模态是环行圈的高频振荡模态,整机的低频起振模态以及两种模态共存的混合波过渡模态。

实验揭示了高频振荡模态的频率接近于单独环行圈的本征频率,而环行圈的高频行波振荡引起整机系统的低频驻波振荡,实现环行圈内部不同模态之间的转换。

实验考察了直流分量和不同工况条件对系统的起振模态和稳定性产生的影响,并用实验数据量化相对渗透深度,把它作为系统起振的判据和临界阈值。

该文首次引入相空间重构方法来描述热声自激振荡的动态特性,验证了整个实验系统从开始加热到某种模态起振直至定常振荡,是一个从起振前的热力学平衡状态演化到远离平衡态的过程,是一个系统结构由无序到有序的自组织过程。

它的基础是回热器的熵波调制所引起的流放大作用……

全文目录


文摘
英文文摘
1绪论
1.1热声学—从理论到工程
1.2热声热机系统
1.3行波热声热机系统研究工作的综述
1.4本文研究思路的提出
1.5本文研究的主要内容
2行波热声斯特林发动机的结构设计
2.1前言
2.2实验台参数选择的热动力学网络方法
2.3实验台的结构设计
2.4行波热声斯特林热机系统
2.5本章小结
3行波热声斯特林发动机的实验研究
3.1实验装置
3.2整机起振特性与实验现象
3.3环行圈中模态的实验研究
3.4起振特性的影响因素
3.5直流分量Gedeon流的抑制
3.6皆振管的作用
3.7本章小结
4系统特性的仿真研究及实验结果的分析
4.1基于DeltaE程序的系统仿真研究
4.2系统谐振频率的分析与计算
4.3实验结果的理论解释——最小熵产定律
4.4热声自激振荡的相平面空间分析
4.5相对渗透深度
4.6本章小结
5热声谐振参数激励机理的初探
5.1前言
5.2回热器的流放大作用
5.3回热器的自组织作用
5.4参数谐振的稳定性分析
5.5回热器输出的频谱特性
5.6本章小结
6全文总结
参考文献
附录2热声系统实验台的照片

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中图分类: > TK17 > 工业技术 > 能源与动力工程 > 热力工程、热机 > 工业用热工设备

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