热声制冷机的多目标优化

发布时间：2020-08-07 22:43

【摘要】：热声装置是近些年来备受学者专家热捧与研究的一种新型能量转换装置,它具有可靠性高、无环境污染、能源品位要求低,特别是无(或少有)运动部件等方面的突出优点,在动力工程、新能源利用、制冷及低温工程,以及现代载运工具(如航空航天、舰船、潜艇等)等诸多领域具有广泛的工程应用前景和发展潜力。而热声制冷机在其中更是具有广泛的前景,它在微型化方面的持续发力,更成为未来电子设备冷却的新方向。本文在前人的研究基础上,用两种不同的热声制冷微循环模型为对象,利用有限时间热力学的分析方法,对热声制冷机热声板叠内发生的热声制冷微循环进行优化,考虑不可逆因子与热漏对热声制冷系统性能的影响,分析了各个参数与性能之间的影响关系,并利用多目标最优化方法对热声制冷微循环进行优化,所得结果与单目标优化进行对比。本文的主要研究内容包含以下几个方面:(1)分析与研究了热声制冷机微热力学循环过程与性能,建立两种不可逆热声制冷微循环模型,利用有限时间热力学对两种循环的性能系数、制冷率、Ω函数、?利润率等等一系列目标函数进行优化,并得出优化曲线。(2)介绍了多目标优化的研究方法。本文两种不同的多目标优化方法对热声制冷机在布雷顿循环下的性能目标与经济目标进行多目标优化,得出结论并与单目标优化进行对比得出最优解。(3)利用本课题组现有的双声源热声制冷实验装置进行一系列实验,主要研究了热声板叠两端温差与实验其他参数的关系,测试了充气压力、频率、回热器填料对温差的影响,并得出最佳回热器填料、频率、充气温度以及在这些参数下的最大制冷温差与相位差。
【学位授予单位】：武汉工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB651
【图文】：

歌焰装置

热声制冷结构简单，紧凑，无运动部件，且不使用氟里环境的物质。(3)脉动燃烧：利用 Rijke 管内的热声振室内产生热声振荡，可使燃料与空气充分混合，其压力粉等多灰燃料表面的灰层，使燃烧过程更充分，提高其他应用：最近国外正在开发的热声增压燃烧，利用热声压缩燃烧产物，可使流出燃烧室的燃烧产物压力高于进体的压力，从而提高整个循环的效率。还有热声分离、然气液化等等。 热声发动机992 年，Swift[7]等人研制出一台大型的驻波型热声原动示，在实验条件下，获得了 9％的热声转换效率，并且W 的声功率。

1-5 Backhaus 等研制的热声斯特林发动机立大学Chert和Garrett[38-39]等于20发动机。该发动机的显著特点是利用示。采用一根长 40 cm 的单端开口玻声强分别为 420 Hz 和 120 dB 的声波

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本文编号：2784624