作者:江海; 张莎莎; 顾守东; 李敏姣; 张凯; 刘建芳 期刊:《工程科学与技术》 2016年第05期
为了研究在超声驻波悬浮装置中引进谐振管后对驻波悬浮稳定性的影响,设计两种超声驻波悬浮装置模型,其发射端和反射端分别为凹—凹型和凹—平型声悬浮装置,同时并对引进谐振管和未引进谐振管的两种驻波悬浮方案进行了模拟分析和实验对比。通过ANSYS和MATLAB联合仿真,得出在这两种悬浮方案下声悬浮场的相对时间平均势和相对声悬浮力的分布情况。通过比较发现:谐振管半径1.023λ的引进可有效地提高驻波悬浮的稳定性;最后搭建测试平台...
作者:李晓明; 凌虹; 戴巍; 罗二仓; 陈国邦; 陈燕燕 期刊:《低温工程》 2005年第03期
谐振管作为热声发动机的重要部件之一,其几何参数的变化对热声系统的工作性能有重大影响,在驻波型热声发动机系统上对锥形谐振管和圆直谐振管进行了初步的实验对比,以探明谐振管的形状对热声发动机系统性能的影响.实验结果表明,在系统的工作频率固定在130 Hz的情况下,无论是压比、输出声功,还是相对卡诺效率,采用锥形管的系统都要比采用圆直管的系统具有更大的优势.
作者:张泳; 罗二仓 期刊:《低温与超导》 2005年第02期
在热声发动机系统中,谐振管用来调节系统的超振频率.通常的四分之一波长谐振管由一段谐振管后面连接一个比较大的气体容积构成,与二分之一波长谐振管相比,在相同的起振频率下前者可以有相对短的管长.锥形谐振管除了调节频率外,还可以提高热声发动机输出压力波的压比.本文通过数值计算软件Fluent6.0中的K-ε湍流模型模拟了不同长度、不同的进出口直径的一系列锥形谐振管,得出了近似四分之一波长锥形谐振管的共振频率与其长度、锥度之...
作者:罗二仓; 凌虹; 戴巍; 张泳 期刊:《科学通报》 2005年第06期
在一定的条件下, 热可以自发地产生声音, 这就是热致声现象. 热声现象的发现已有200百多年的历史, 但是, 基于热声效应的高能量密度热声器件的研究和开发则是最近十几年的事. 热声器件使用惰性气体、没有机械运动部件, 因此, 具有完全环保和高度可靠等突出优点. 随着研究工作的深入, 热声器件的转换效率也得到了极大的提高, 并有望赶上甚至超过一些传统热力机械, 显示出极大的发展潜力和广泛的应用前景[1].
作者:范理; 王本仁; 金滔; 张淑仪 期刊:《声学学报》 2005年第05期
为了准确地计算声谐振管的谐振频率,提出了基于对管内声压分布进行理论模拟的声压模拟法,以及基于驻波最小点位置与管两端声阻抗关系的驻波最小点法。结果表明这两种方法因为考虑了声谐振管两端的声阻对谐振频率的影响,所得谐振频率更加精确、严格,所以特别适用于要求谐振管的谐振频率严格控制的声学领域。同时表明:声压模拟法与驻波最小点法虽然出发点不同,但谐振频率的计算结果完全相同。驻波最小点法计算比较方便,而声压...
作者:郭琪磊; 马尧; 宁方立 期刊:《机械设计与制造》 2017年第03期
基于柱坐标下的二维瞬态可压缩Navier-Stokes方程、理想气体状态方程以及保强稳定的Runge—Kutta方法,提出了求解谐振管内非线性驻波的二维间断Galerkin计算方法。通过处理边界条件以及采取局部时间步长,利用所提出的二维间断Galerkin计算方法对圆柱形谐振管内非线性驻波进行求解,得到了谐振管内压力空间分布以及压力波形、速度波形、密度波形等物理特性,证明时间域、空间域内均产生激波,从而使压力幅值和密度幅值无法进一步...
作者:牛力; 李正宇; 李青 期刊:《低温工程》 2006年第06期
提出了通过平面声波分解测量热声谐振管中单频压力波声功的方法。在该方法中,只要测量沿程两点的声压,便可将管内平面驻波声场分解为入射波和反射坡两种分量。由这种分解可以求出入射波的声功和反射波的声功,二者之和决定了总声功。该方法考虑了粘性耗散和热传导带来的损失,即使在高频、高驻波比情况下也能得到准确的测量结果。由于这种平面波分解的方式可以对整个谐振管内的声场参数进行重构,与以往的双传感器声功测量方法相...
作者:王军; 吴锋; 杨志春; 刘明方 期刊:《武汉工程大学学报》 2010年第12期
通过比较等直径管,分析了锥度管对压比的影响.采用Fluent模拟计算了管型对压比的影响,结果表明渐缩型锥管能强化声振动,可提高谐振管的压比.并研究了工作压力对热声异型谐振管压比的影响,结果表明高的工作压力有利于提高热声谐振管的压比.
作者:孙大明 徐雅 陈海俊 屈稳太 期刊:《工程热物理学报》 2013年第12期
时均流激声发动机是基于流体诱导声振荡效应的新型能量转化装置,可将时均流的动能转换为声场能,用于驱动热声制冷机或发电装置。通过改变发动机中谐振管和驱动管连接处的几何形状,探究了几何形状对谐振管内声场的影响。在平均压力为105.52kPa、时均流速为50.16m/s、谐振管长度为O.96m的条件下,圆角型连接时均流激声发动机谐振管内的压力振幅达9.39kPa,相较于直角型增大了3.20kPa,表明圆角型连接在一定条件下有利于提高...
作者:李山峰 吴张华 罗二仓 戴巍 于波 期刊:《工程热物理学报》 2008年第04期
行波热声发动机具有效率高、可靠性好及环保等优点。本文分别以氮气和氦气为工质研究了行波热声发动机的声功输出特性。在平均压力为3.0MPa,输入功率为3000W时,氮气为工质获得最大492.3W输出声功,氦气为工质获得最大691.3W的声功。此外还针对两种不同锥度的锥形谐振管发动机的声功输出特性进行了对比研究.研究表明:设计合理的谐振管一方面能够有效降低加热温度,有利于利用低品位热源;另一方面还能有效地降低损失,在相同...
作者:郑好望 任文辉 肖胜利 期刊:《现代物理知识》 2010年第01期
1886年,德同科学家孔特(Kundt)发现,谐振管中的声波能够让灰尘颗粒悬浮起来,这一发现引发了悬浮技术的大革命,而今,声悬浮的威力已经足以让所有人感到惊讶。科学家利用声悬浮技术不仪可使小动物悬浮起米(图1),而且还可将金属钨饼(密度18.9×10^3kg/m^3)悬浮在空中。
作者:张晓东 余国瑶 朱尚龙 戴巍 罗二仓 期刊:《低温与超导》 2008年第04期
热声驻波发动机由于内禀的不可逆性而热效率较低,但其系统结构简单和可靠性高的优点使其仍具有一定的应用前景。目前,对高频驻波系统研究较少,搭建了一台高频热声驻波发动机,研究了板叠和谐振管对系统的重要作用,另外,初步探讨了系统热腔内的温度演化过程和稳定振荡时的温度分布特性,这对高频热声驻波发动机实验和数值研究具有指导意义。
作者:白春华 严峰 王仲琦 吴建星 张超 期刊:《北京理工大学学报》 2008年第08期
为提高气流扬声器的发声强度,基于共振原理,通过实验研究了不同尺寸的变截面和等截面管对其发声特性的影响.结果表明,变截面管起到喇叭的作用,而1/4波长的等截面管具有共振作用.含声波的气流周期性地通过变截面管在其出口1m处能产生声压级为137.2dB的高声强行波,而通过等截面管能形成最高声压级为120dB的声波.
作者:俞南嘉 蔡国飙 张国舟 期刊:《航空动力学报》 2009年第12期
对不同尺寸的圆喷嘴的自由射流尾迹的流场结构进行了分析,得到了激波位置随喷嘴直径以及喷嘴入口压力与环境压力之比的变化关系.其与圆柱形谐振管以及锥柱形谐振管组成的喷嘴-谐振管系统的数值模拟结果表明:喷嘴-谐振管系统能够产生强烈谐振的条件是谐振管入口的位置处于喷嘴自由射流流场的膨胀波区域内,若处于激波区内则无法产生谐振,与试验结果相吻合.通过对不同直径的喷嘴的谐振性能的比较,得到了最佳的喷嘴与谐振管的匹配.
作者:宁方立 张文治 董梁 期刊:《机械工程学报》 2012年第16期
提出一种用于求解圆柱形谐振管内非线性驻波的有限体积计算方法。谐振管内初始为自由状态的流体被整体谐振激励,当激励频率与谐振管内声场固有频率一致时,谐振管内将产生非线性驻波。建立整体振动条件下谐振管内瞬态可压缩热粘性牛顿流体的一维Navier-Stokes模型方程的积分方程;在时域上,通过SIMPLEC方法(以压力为基础的有限体积法)和交错网格技术推导出离散化代数方程组,并进行求解。当谐振管内的流体为R-12气体,在整体振动的条...
作者:胡鹏举 鲁素萍 汪建新 期刊:《机械工程与自动化》 2012年第02期
介绍了热声制冷机的相关内容,并设计了一种等直径谐振管。在ANSYS 12CFX中建立谐振管中空气三维模型,并施加交变的压力边界条件,对空气场受到的压力进行分析,得到其所受的最大压力。将分析得到的最大压力加载到谐振管的三维模型的内表面,进行应力分析。根据最后得到的应力云图进行计算,得出结论,证明所设计的谐振管符合强度要求。
作者:丁劲 邓元宸 葛欢 范理 张淑仪 张辉 期刊:《声学技术》 2013年第S1期
0引言近年来,声学超材料的研究被引入了传统的声学谐振管中,形成了管状声学超材料[1,2],该材料在管道消声吸声等领域有着巨大的应用前景。为了研究其特异声学性能,研究者们提出了多种理论模型,包括用于描述周期性结构中的波传输规律的Bloch理论和管中的声阻抗传递方程[3,4]。本文将基于这两种理论对负模量一维超材料进行理论模拟,并在此基础上,建立基于双传声器法的测量系
作者:毕天骄 吴张华 李东辉 罗二仓 戴巍 期刊:《工程热物理学报》 2016年第02期
传统的行波热声发动机具有可靠性好、工质环保、潜在效率高等优点,但系统中存在一根体积较大的谐振管,降低了其功率密度及应用价值。本文设计并搭建了一台新型的声学共振型行波热声发动机,将三个相同的热声发动机核心单元连成环路,中间采用细长谐振管连接。实验中,发动机在100℃以下起振,频率约63 Hz,各压力下得到的最高压比均接近1.3,达到了传统行波热声发动机的最高压比。实验表明,新型的声学共振型行波热声发动机不仅具有传统行...