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词条创建者 风中追风

热声引擎

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热声引擎(也称为TA引擎)是一种热声设备,它使用高振幅声波将热量从一个地方传递到另一处,或者相反,利用热差来诱发高振幅声波。通常,热声引擎分为驻波和行波。这两种类型的热声装置可以再次分为两个热力学类别:原动机(或简称为热机)和热泵。原动机利用热量来工作,而热泵利用热量来产生或转移热量。蒸汽冰箱相比,热声制冷机臭氧,因为没有破坏或有毒的冷却剂很少或没有运动部件,因此不需要动态密封和润滑

设备概述

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发声装置基本上是一个热交换器一个谐振器,一个堆(驻波装置),和一个再现设备(行波装置)。根据引擎的类型,可以使用驱动器或扬声器产生声波。

热声引擎

考虑具有封闭端的管。在以特定频率沿相反方向传播的两个波之间会发生干扰。由于这种干扰,会发生共振并产生驻波。谐振仅在称为谐振频率的特定频率下发生,该频率主要由谐振器的长度决定。

堆栈是由小的并行通道组成的部分。如果将堆叠放置在谐振器中的特定位置,并且谐振器中存在驻波,则可以测量堆叠中的温度差。可以通过在堆栈的每一侧放置热交换器来传递热量。相反的情况也是可能的,在整个烟囱之间产生温差并引起声波。**个例子是一个简单的热泵,另一个例子是原动机。

热泵

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您必须努力产生和移动热量,而声能提供了热量。当叠层放置在谐振器中时,会产生压力效应。入射波和反射波之间的干涉具有几乎不移动驻波的振幅差,并且声波被赋予该波。

在声波中,一组气体绝热地压缩和膨胀。压力和温度同时变化(当压力达到**值或**小值时,温度将相同)。沿着一堆驻波装置的热泵可以用布雷顿循环来描述。

以下是逆时针的Brenton循环,当一组气体在堆叠的两块板之间跟随时,制冷机由四个过程组成。

  1. 绝热压缩。当一组气体从**右边移动到**左边时,这些气体被绝热压缩,从而升高了温度。在**左侧,气体的温度高于加热板的温度。
  2. 等压热传递。气体的温度高于板的温度,并且热量在相等压力下损失的同时传递到板上。
  3. 绝热膨胀。气体从**左侧返回**右侧,并且通过绝热膨胀将气体冷却至低于冷却板的温度。
  4. 等压传热。气体的温度变得低于板的温度,并且热量以相同的压力从冷板传递到气体,从而气体的温度返回到原始值。

可以使用斯特林循环来描述行波设备。

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