中高溫太陽(yáng)能熱聲裝置換熱器模擬和優(yōu)化.pdf

1、熱聲熱機(jī)因具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)運(yùn)動(dòng)部件、使用壽命長(zhǎng)、可靠性高，采用無(wú)污染工質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)己經(jīng)成為能源動(dòng)力領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。 在熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中，回?zé)崞鞯恼袷帗Q熱是沿流體通道的軸向，而加熱器振蕩換熱主要是沿流體通道徑向。目前關(guān)于加熱器徑向振蕩換熱研究的分析和數(shù)值解法還很少，在實(shí)際的加熱器工程設(shè)計(jì)中大多參照定常流的關(guān)聯(lián)式計(jì)算，這其實(shí)對(duì)振蕩流體換熱并不適用。所以本文針對(duì)加熱器幾何結(jié)構(gòu)和工作運(yùn)行條件對(duì)加熱器效率的影響進(jìn)行了初步研究。

2、 本文從基本動(dòng)量方程，傳熱方程出發(fā)，考慮熱聲工質(zhì)的粘性，建立了通用的熱聲裝置加熱器孔道內(nèi)徑向振蕩流傳熱物理模型，并將其無(wú)量綱化。在數(shù)值計(jì)算中，本文采用徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近的方法求解傳熱方程中的溫度，得出了等壁溫孔道內(nèi)流體在正弦壓力作用下的徑向振蕩溫度分布，并得出在整個(gè)模擬區(qū)域任何位置，溫度都隨時(shí)間作周期性波動(dòng)。本文使用數(shù)值積分中的梯形公式計(jì)算出無(wú)量綱積分量Q和無(wú)量綱孔徑r<,0>,<,opt>的關(guān)系，Q表示換熱器幾何結(jié)構(gòu)對(duì)單位體積