一种新型高频热声装置的实验研究

介绍一种新型高频热声转换实验装置,产生了频率在20 kHz以下的高频热声现象。通过实验研究及理论分析得出:当输入电压为正弦交流时,输出声压的频率与输入电功率的频率相同,都为输入电压频率的两倍,声压幅值与电压幅值的平方成正比;当输入电压为直流与正弦交流叠加时,声压曲线形状及声压幅值取决于直流与交流的电压相对幅值。实验装置是一无任何运动部件的小型高频发声器,可以作为一种特殊的小型声源发生器使用。

聚焦型热声转换装置的特性

设计了一种新型的聚焦型热声转换装置,主要由加热层、绝缘层和储热层三层结构构成。当加热层输入交变电信号时,由于焦耳热效应及各层材料的热力学特性,其表面附近区域内气体压力产生交变的振荡,加热层的凹球表面会使产生的声波在某一区域聚焦。通过对装置进行数值模拟与实验研究,得出声波聚焦区域及聚焦点声压强度随声波频率的变化情况。装置可作为一种新型的声学聚焦换能装置,工作频率涉及可听及超声频域,无共振,无运动部件。这一研究具有一定的应用价值。

热声理论的研究进展

简要介绍了热声振荡的基本原理和特点,在具有偏置温差的热声核声通道中熵波和振荡流体的相互作用会产生热声效应—热声自激振荡或热声泵热.热声效应在热声热机(制冷机)、热声空调、混合物分离、太阳能利用等领域具有十分诱人的应用前景.回顾了热声理论的研究进展,主要包括热声网络模型、参数激励机理、特征时间研究、热力学优化、格子气模拟以及非线性热声理论等方面的一些最新成果.重点介绍了辛群在热声网络中的应用.系统中等温流体管道内工质运动的传输矩阵为辛矩阵,而存在温度梯度的热声回热器中气体工质微团的传输矩阵可以通过变量代换,将传输矩阵转换为辛矩阵,使整个热声系统网络传输都可用辛矩阵传输来表示.对热声理论研究的发展趋势进行了展望,提出了一些有待解决的问题和研究思路.

热声驱动系统中的压力测量

介绍了自制的用于热声驱动脉管制冷装置的计算机压力波数据采集系统。该系统由硅压电压力传感器、数据采集卡、PC机和基于 Labview软件的图形化用户界面 GUI( Graphical User In-terface)组成。试验证明 ,它具有结构简单、高效精确、操作简便等特点 ,在捕捉被测系统内的动态压力变化方面具有优势 ,不但能很好地满足热声驱动器的压力测量要求 。