[發(fā)明專利]一種利用中溫熱源的可調(diào)式行波熱聲熱機系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510584522.5
• 申請日: 2015-09-15
• 公開（公告）號: CN105526049B
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳佰滿;焦釩;肖漢敏
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞理工學(xué)院
• 主分類號: F03G7/00
• 分類號: F03G7/00;F25B23/00
• 代理公司: 廣州市一新專利商標事務(wù)所有限公司 44220
• 代理人: 劉興耿

1.一種利用中溫熱源的可調(diào)式行波熱聲熱機系統(tǒng)，其特征在于，包括順次相連的：

用于冷卻氣體工質(zhì)，同時保證第一回熱器（102）與之接觸的平面恒定在室溫溫度下的第一主室溫冷端換熱器（101）；

用于發(fā)生熱聲效應(yīng)的第一回熱器（102）；

用于向系統(tǒng)輸入熱能，同時保證第一回熱器（102）與之接觸的平面恒定在相對高溫溫度下的第一熱端換熱器（103）；

用于防止第一熱端換熱器（103）與第一次室溫冷端換熱器（105）直接接觸而發(fā)生熱短路現(xiàn)象的第一熱緩沖管（104）；

用于吸收因靜電導(dǎo)熱或瑞利聲流而未被完全消除的余熱的第一次室溫冷端換熱器（105）；

用于連接諧振管（107）及反饋環(huán)路的T型三通（106）；

以及用于傳輸氣體工質(zhì)及調(diào)整系統(tǒng)聲場分布的反饋環(huán)路；

所述的T型三通（106）的非環(huán)路支管與用于輸出聲功的諧振管（107）以及負載（108）相連；

所述的反饋環(huán)路包括依次相連接的用于傳遞氣體工質(zhì)的第一諧振直管(109a)、第一U型彎管（109b）、第二諧振直管（109c）；

所述的反饋環(huán)路還包括順序設(shè)置的：與第二諧振直管（109c）連接的用于傳遞氣體工質(zhì)的第三諧振直管（113)、第四諧振直管(109d)、第二U型彎管（109e）、第五諧振直管（109f）、以及一段用于導(dǎo)流的第一變徑管（112）、

通過所述變徑管（112）連接至第一主室溫冷端換熱器（101）；

在所述反饋環(huán)路的各部分連接處設(shè)置通過法蘭（110）連接；

并在所述第三諧振直管（113)內(nèi)設(shè)置調(diào)節(jié)閥（111），通過控制調(diào)節(jié)閥（111）的開度能實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)壓力波與速度波相位的調(diào)整，同時控制系統(tǒng)輸出功率的大小；

所述第一次室溫冷端換熱器（105）和調(diào)節(jié)閥的內(nèi)徑與諧振管（106）的內(nèi)徑相等。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用中溫熱源的可調(diào)式行波熱聲熱機系統(tǒng)，其特征在于，所述諧振管（107）可拆卸連接在所述T型三通（106）的非環(huán)路支管上，可更換不同長度的諧振管（107）來控制行波熱聲熱機系統(tǒng)的自激振蕩頻率。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用中溫熱源的可調(diào)式行波熱聲熱機系統(tǒng)，其特征在于，所述順次相連的用于冷卻氣體工質(zhì)，同時保證第一回熱器（102）與之接觸的平面恒定在室溫溫度下的第一主室溫冷端換熱器（101）、用于發(fā)生熱聲效應(yīng)的第一回熱器（102）、用于向系統(tǒng)輸入熱能，同時保證第一回熱器（102）與之接觸的平面恒定在相對高溫溫度下的第一熱端換熱器（103）、用于防止第一熱端換熱器（103）與第一次室溫冷端換熱器（105）直接接觸而發(fā)生熱短路現(xiàn)象的第一熱緩沖管（104）、用于吸收因靜電導(dǎo)熱或瑞利聲流而未被完全消除的余熱的第一次室溫冷端換熱器（105）構(gòu)成第一級行波熱聲熱機單元；

所述的第一熱端換熱器（103）與一中溫熱源相連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用中溫熱源的可調(diào)式行波熱聲熱機系統(tǒng)，其特征在于，反饋環(huán)路上設(shè)置有第二級行波熱聲熱機單元，所述第二級行波熱聲熱機單元也包括順次相連的：與第二諧振直管（109c）連接的第二變徑管（112b）、用于冷卻氣體工質(zhì)，同時保證第二回熱器（102b）與之接觸的平面恒定在室溫溫度下的第二主室溫冷端換熱器（101b）、用于發(fā)生熱聲效應(yīng)的第二回熱器（102b）、用于向系統(tǒng)輸入熱能，同時保證第二回熱器（102b）與之接觸的平面恒定在相對高溫溫度下的第二熱端換熱器（103b）、用于防止第二熱端換熱器（103b）與第二次室溫冷端換熱器（105b）直接接觸而發(fā)生熱短路現(xiàn)象的第二熱緩沖管（104b）、用于吸收因靜電導(dǎo)熱或瑞利聲流而未被完全消除的余熱的第二次室溫冷端換熱器（105b）。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用中溫熱源的可調(diào)式行波熱聲熱機系統(tǒng)，其特征在于，所述反饋環(huán)路上還設(shè)置有依次連接的：用于傳遞氣體工質(zhì)的與第二次室溫冷端換熱器（105b）相連的第四諧振直管(109d)、第二U型彎管（109e）、第五諧振直管（109f）、以及一段用于導(dǎo)流的第一變徑管（112）；

并在所述第二變徑管（112b）內(nèi)設(shè)置有調(diào)節(jié)閥（111）；

通過控制調(diào)節(jié)閥（111）的開度能實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)壓力波與速度波相位的調(diào)整，同時控制系統(tǒng)輸出功率的大小。