熱聲發動機

  自激震蕩是熱聲發動機的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一個(ge)(ge)非常重要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征，能否起振(zhen)，起振(zhen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)難易(yi)程度(du)(du)(du)(du)都(dou)直接(jie)影響(xiang)到熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)發動(dong)機的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使用。為(wei)(wei)(wei)(wei)了解在(zai)(zai)(zai)(zai)小型高(gao)頻熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)聲(sheng)發動(dong)機的(de)(de)(de)(de)(de)(de)起振(zhen)過程中(zhong)參數系統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化情況，本(ben)實(shi)驗(yan)(yan)選用了內(nei)徑為(wei)(wei)(wei)(wei)20mm的(de)(de)(de)(de)(de)(de)諧振(zhen)管，回(hui)(hui)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)由(you)200目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹鋼絲網填充，工(gong)質為(wei)(wei)(wei)(wei)氦氣，平(ping)均(jun)工(gong)作(zuo)(zuo)壓力為(wei)(wei)(wei)(wei)2.5mp，回(hui)(hui)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)冷(leng)(leng)端(duan)(duan)換熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)由(you)水冷(leng)(leng)卻保持在(zai)(zai)(zai)(zai)環境溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)。實(shi)驗(yan)(yan)時(shi)(shi)，將熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)端(duan)(duan)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)功率加(jia)(jia)到120w，隨著時(shi)(shi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化，能量(liang)(liang)(liang)在(zai)(zai)(zai)(zai)回(hui)(hui)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)端(duan)(duan)逐漸積(ji)蓄，回(hui)(hui)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)端(duan)(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)。平(ping)穩升(sheng)高(gao)。當溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)t上升(sheng)到610的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)候，此時(shi)(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)有(you)(you)一個(ge)(ge)驟然上升(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)過程，在(zai)(zai)(zai)(zai)短短3S的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)內(nei)，就上升(sheng)到了648.6k，溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)由(you)開始迅速(su)下(xia)(xia)降，并在(zai)(zai)(zai)(zai)十(shi)幾秒內(nei)達(da)到穩定，此時(shi)(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)僅為(wei)(wei)(wei)(wei)570k.可以(yi)(yi)看出，回(hui)(hui)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)端(duan)(duan)穩定工(gong)作(zuo)(zuo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)和(he)起振(zhen)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)是很大(da)(da)差別(bie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，對(dui)于(yu)(yu)本(ben)實(shi)驗(yan)(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)小型熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)聲(sheng)發動(dong)機而(er)言，該溫(wen)(wen)(wen)(wen)差接(jie)近(jin)80K.同(tong)時(shi)(shi)還(huan)(huan)看到，系統穩定后(hou)，回(hui)(hui)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)端(duan)(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)甚至(zhi)比(bi)(bi)(bi)起振(zhen)前的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)還(huan)(huan)低(di)，造(zao)成這種現象的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原因主要還(huan)(huan)是由(you)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)聲(sheng)效應產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，在(zai)(zai)(zai)(zai)回(hui)(hui)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)端(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)還(huan)(huan)未達(da)到臨(lin)界溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)候，隨著溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)升(sheng)高(gao)，熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)最(zui)主要以(yi)(yi)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)傳導的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)式從回(hui)(hui)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)端(duan)(duan)傳導到主冷(leng)(leng)端(duan)(duan)換熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)上升(sheng)也是比(bi)(bi)(bi)較緩慢的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，當系統振(zhen)以(yi)(yi)后(hou)，大(da)(da)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)瞬(shun)間(jian)流(liu)向回(hui)(hui)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)，熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)量(liang)(liang)(liang)在(zai)(zai)(zai)(zai)瞬(shun)間(jian)集聚在(zai)(zai)(zai)(zai)回(hui)(hui)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)端(duan)(duan)，從而(er)造(zao)成回(hui)(hui)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)端(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)驟然升(sheng)高(gao)，隨著系統振(zhen)蕩的(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩定，熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)量(liang)(liang)(liang)一部分轉化為(wei)(wei)(wei)(wei)聲(sheng)工(gong)，一部分側(ce)被主冷(leng)(leng)端(duan)(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)(leng)水帶(dai)走，因而(er)在(zai)(zai)(zai)(zai)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)量(liang)(liang)(liang)不(bu)變的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，相(xiang)比(bi)(bi)(bi)較于(yu)(yu)純熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)傳導，此時(shi)(shi)聚集在(zai)(zai)(zai)(zai)回(hui)(hui)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)量(liang)(liang)(liang)會(hui)大(da)(da)大(da)(da)減少，此時(shi)(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)也會(hui)隨之(zhi)下(xia)(xia)降，甚至(zhi)于(yu)(yu)穩定后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)(zuo)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)比(bi)(bi)(bi)起來(lai)振(zhen)前的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)還(huan)(huan)低(di)。這是一個(ge)(ge)相(xiang)當復雜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)動(dong)力學(xue)過程，迄今為(wei)(wei)(wei)(wei)止，還(huan)(huan)未有(you)(you)一個(ge)(ge)準確的(de)(de)(de)(de)(de)(de)模型對(dui)之(zhi)進行描(miao)述。