[實(shí)用新型]一種波紋管密封諧振子、熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)和熱聲制冷系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202021352001.X
• 申請(qǐng)日: 2020-07-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN212656935U
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡劍英;羅二倉(cāng);陳燕燕;張麗敏;吳張華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): F03G7/00
• 分類(lèi)號(hào): F03G7/00;F25B23/00
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 張琪

本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種波紋管密封諧振子、熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)和熱聲制冷系統(tǒng)，該波紋管密封諧振子包括：波紋管、諧振片和液體；所述諧振片安裝在所述波紋管的兩端，所述諧振片與所述波紋管形成密封空間，所述密封空間內(nèi)填充有液體。本實(shí)用新型提供的波紋管密封諧振子，在不影響液體諧振子的功能的前提下，采用波紋管對(duì)液體諧振子進(jìn)行封裝，并在波紋管的兩端連接諧振片，可直接通過(guò)熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)的管壁內(nèi)的氣體驅(qū)動(dòng)兩端的諧振片運(yùn)動(dòng)，有效解決統(tǒng)液體諧振子液面不穩(wěn)定、不能翻轉(zhuǎn)等問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及熱聲領(lǐng)域，尤其涉及一種波紋管密封諧振子、熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)和熱聲制冷系統(tǒng)。

背景技術(shù)

熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)是一種將熱能轉(zhuǎn)化機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，如圖1，核心部件主要包括加熱器1、回?zé)崞?、水冷器3和諧振管7。加熱器1溫度升高，水冷器3保持一定的溫度，回?zé)崞?內(nèi)軸線方向就會(huì)建立起溫度梯度，當(dāng)溫度梯度達(dá)到一定值時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)氣體就會(huì)產(chǎn)生自激振蕩，發(fā)動(dòng)機(jī)將熱能轉(zhuǎn)化為聲波形式的機(jī)械能。因?yàn)闊崧暟l(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，因此可靠性非常高，同時(shí)因?yàn)槠淅碚摕崃ρh(huán)效率與卡諾循環(huán)相等，因此熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)的效率高，具有良好的應(yīng)用前景。

諧振管一般采用較長(zhǎng)的空管道，為了使系統(tǒng)獲得所需的工作頻率，諧振管的長(zhǎng)度通常要達(dá)到數(shù)米甚至十米以上，因此非常不緊湊，同時(shí)氣體的流動(dòng)損失也非常大，難以實(shí)際應(yīng)用。因此人們提出采用U型液柱來(lái)替代諧振管，如圖2。在一根U型管5中沖入液體，液體具有一定的質(zhì)量，液柱兩端密封的氣體則具有一定的彈性，從而可以是系統(tǒng)工作在一定的頻率。有液柱質(zhì)量遠(yuǎn)大于聲學(xué)諧振管中的氣體，因此液體諧振子的尺寸可以大大減小，同時(shí)流動(dòng)損失也大幅度減少，系統(tǒng)效率大為提升。但液體諧振子也存在一定的問(wèn)題，當(dāng)液體諧振子里面的液柱的運(yùn)動(dòng)幅度增大時(shí)，液柱面就會(huì)不穩(wěn)定，出現(xiàn)液滴脫離液柱的現(xiàn)象，這限制熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)性能的提升。液柱會(huì)產(chǎn)生少量的蒸汽進(jìn)入熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)，容易使發(fā)動(dòng)機(jī)換熱性能下降。同時(shí)由于液體的流動(dòng)性，液體振子不能傾斜或翻轉(zhuǎn)，也大大限制了其實(shí)際應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種波紋管密封諧振子、熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)和熱聲制冷系統(tǒng)，用以解決傳統(tǒng)液體諧振子液面不穩(wěn)定、不能翻轉(zhuǎn)等問(wèn)題。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種波紋管密封諧振子，包括：

波紋管、諧振片和液體；

所述諧振片安裝在所述波紋管的兩端，所述諧振片與所述波紋管形成密封空間，所述密封空間內(nèi)填充有所述液體。

根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的波紋管密封諧振子，所述波紋管密封諧振子還包括：固定件；所述波紋管通過(guò)所述固定件安裝在熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)的管壁內(nèi)；所述波紋管和所述固定件將所述管壁分隔成兩部分；所述波紋管包括：第一波紋管和第二波紋管；所述諧振片包括：第一諧振片和第二諧振片；

所述第一波紋管連接在所述固定件的第一端，所述第一諧振片連接在所述第一波紋管遠(yuǎn)離所述固定件的一端；所述第二波紋管連接在所述固定件的第二端，所述第二諧振片連接在所述第二波紋管遠(yuǎn)離所述固定件的一端。

根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的波紋管密封諧振子，所述波紋管密封諧振子還包括：連接軸；

所述固定件上設(shè)有軸承孔和連通孔，所述第一波紋管通過(guò)所述連通孔與所述第二波紋管連通，所述連接軸穿過(guò)所述軸承孔，所述連接軸的第一端與所述第一諧振片連接，所述連接軸的第二端與所述第二諧振片連接。

根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的波紋管密封諧振子，所述波紋管密封諧振子還包括：第一填充塊和第二填充塊；

所述連接軸的第一端通過(guò)所述第一填充塊與所述第一諧振片連接，所述連接軸的第二端通過(guò)所述第二填充塊與所述第二諧振片連接。

根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的波紋管密封諧振子，所述固定件為固定法蘭，所述諧振片為平板法蘭，所述波紋管為焊接波紋管。

本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)，包括上述的波紋管密封諧振子。