高频微型热声制冷机的样机设计与性能预测

介绍了高频微型热声制冷机的设计和性能分析, 确定和部分优化了5kHz压电喇叭驱动的热声实验样机的设计参数, 为探索接近超声波频率的微型机工作的可能性, 同时也对15kHz微型热声制冷器进行了性能预测, 并给出了主要参数,为高频微型热声制冷系统的实验研究提供了样机设计和性能预测。

行波热声斯特林热机起振模态的实验研究

设计和建造了一台小型的行波热声发动机 ,实现了与谐振管负荷的耦和匹配。介绍了所研究的热声系统中热声振荡过程的一些实验结果和实验中观察到的两个起振模态以及模态间周期性交替变化的现象 。

行波热声斯特林机中自激振荡的实验分析——利用相空间重构方法

一个由环形行波圈和谐振管组成的热声斯特林系统已成功的设计和建造 ,本文介绍了使用声信号的时间序列来进行相空间重构 ,用相空间重构方法来描述和分析行波热声系统中的自激振荡 。

超流氦气液相分离器实验装置研制

外太空科学探测系统需要 4K以下制冷系统的支持 ,超流氦 (HeII)是在此温度区间的一种理想冷却剂 ,超流氦空间制冷系统的关键部件超流氦相分离器是利用超流氦的超流特性和热机械效应实现气液相分离的。根据超流氦相分离器研究的需要 ,研制了一套超流氦多孔塞气液相分离器的实验装置及其测量系统。利用该实验装置成功地完成了多批多孔塞样品的特性实验 ,获得了丰富的实验数据。介绍了实验装置方案选择、结构组成、实验方法及调试结果。

热声谐振管品质因数的实验研究

回热器中填充了玻璃丝绵,在声驱动的热声谐振管中发生共振,通过测量谐振频率,分析热声谐振管的频率特性,辨识谐振管的品质因数,其测量结果能与理论计算值较好的吻合。实验证实,品质因数是评价热声谐振管工作性能的重要参数。

高频热声制冷机中的压电喇叭特性

研究建立了1台5 kHz微型热声制冷实验样机,对压电喇叭谐振系统的阻抗特性,以及频率和电压响应特性进行了实验研究。初步的实验显示,压电喇叭与驱动电源和热声谐振系统之间需要在电学和声学上进行匹配,PZT5的压电陶瓷材料发热较大,且提供的声功率较小,这些是影响微型制冷的重要因素。

热声斯特林热机中行波圈子系统特性的实验研究

行波圈是热声斯特林型发动机的一个主要的子系统 ,行波圈的基本属性对热声斯特林型发动机的整机稳定性和效率有着决定性的影响。单独对行波圈子系统的基本属性进行了理论和实验研究 ,通过改变回热器阻抗、平均压力和输入功率等控制参数 ,对单独行波圈环路内声场分布进行了详细研究 ,并且对有无谐振管情况进行了对比和分析。在理论上对行波圈的基本属性以及和谐振管的匹配进行了分析和讨论 。

混合型热声发动机中两个模态的特性对比研究

文献 [1]报道了本混合型热声发动机存在两个振动模态———高频模态和低频模态。在试验上成功地获得了稳定的高频模态。首次对这两个模态的本征特性及其演变规律进行了详细的对比分析 ,发现这是两个显著不同的热声模态。在理论上对该型热机进行了初步的探讨 ,分析了该模态行为对系统的稳定性的重要影响 ,并指出了这种效应的工程意义。

热声系统的工程优化设计

介绍了热声系统无因次化的工程优化设计数学模型 ,描述了热声系统的优化算法。对声驱动的热声制冷机和热声发动机两种典型的热声系统的板叠 ,进行了优化设计计算 ,得到了两系统中热声板叠的性能和效率曲线 ,并对影响热声系统性能或效率的因素进行了分析与讨论 ,优化确定了板叠的结构参数 ,为热声系统的工程优化设计和性能预测提供了一种有效的方法。

管内流体交变流动速度的横向分布研究

基于线性理论分析,考虑流体的可压缩性、速度横向分布的相位延迟,对微扰项使用Fourier变换,给出充分发展、层流交变流动管内速度分布解析解。给出的解析解适用于描述各种小振幅振型的振荡,体现出流体速度横向分布的相位延迟,并验证了交变流动状态下的“环形效应”。关于流体速度横向分布的解析解给出了流体在谐振状态下的速度分布函数,与肖家华在热声研究中使用常规摄动分析方法假设微扰项以单一频率振荡条件下得到的解析解一致。分析了可压缩流体和不可压缩流体在理论模型上的区别。

开式循环热声原理研究

稳定的开环流与热声循环的振荡流进行叠加 ,使开环流既是过程介质又是工作介质直接参与热声循环 ,从而构成开式热声系统 ,它具有与传统热声系统不同的热声作用机理 ,在开式循环热声系统中 ,热声板叠中的温度分布和热流分布均发生有意义的改变。开式循环热声系统具有结构简单可靠、成本低和热效率高等特点 ,因而具有十分广阔的热声研究与应用前景。

外激励热声谐振管有限元模型研究

运用有限元方法,对扁环型谐振管进行了膜态分析和谐响应分析,研究了弹性模量和密度与其固有谐振频率之间的关系,计算并分析了扁环管在不同载荷和激励频率下的振动特性。外激励的驱动方式可以使扁环型谐振管产生有效的行波分量,在谐振频率下,谐振管腔的综合变形量最大。

液相斯特林机工质的热力学与热物理性质的计算

介绍了液相斯特林机用液相工质的性质。并以工质 RC31 8作为算例 ,介绍了液相工质的热力学性质和热物理性质的数值计算 ,计算结果与已有的实验结果吻合较好。该文也将是研究和开发低品位热源液相热声热机的重要参考。

基于小波去噪和神经网络的冷水机组故障诊断

对基于神经网络方法的冷水机组故障监测效率取决于训练数据和被测数据的质量问题进行了研究。采用小波变换的方法剔除测量数据中的噪声,提高数据质量,从而提高冷水机组故障诊断效率。结果表明:采用小波变换使得各个水平故障的检测效率均得到提高,尤其水平一的故障检测效率提高明显。故障水平一检测率的提高能够及时的辨别冷水机组的故障,从而采用措施防止故障进一步恶化,对降低能源消耗、提高系统的可靠性以及保证室内舒适性具有重要的意义。通过利用ASHRAE Project提供的数据对故障诊断与检测(fault detection and diagnosis)策略进行验证,检测率明显提高。

基于改进BP网络的冷水机组故障诊断

采用常规神经网络进行冷水机组的故障检测与诊断,存在整体检测率低或完全无法检测的现象。为了提高冷水机组故障检测效率及诊断精度,本文提出了一种基于贝叶斯正则化的改进神经网络故障检测策略。由于BP神经网络存在泛化能力差的缺陷,对神经网络进行贝叶斯正则化,从而提高模型的检测效率。贝叶斯算法通过限制神经网络权值,使网络反应更加光滑,模型更精确。通过利用ASHRAE Project提供的数据对FDD(fault detection and diagnosis)策略进行验证,检测率明显提高。