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创新研发

技术介绍

热声效应实质上是热能和机械能通过声波(或称为“压力波”)进行的能量转换过程。当气体被热能加热而温度上升时,受热气体体积膨胀,膨胀过程也同时被推入温度较低的区域而又会失热收缩。与此同时的另一方面,膨胀气体产生压力 波(即声波)以声速向外传播,在一些机械结构(如管或腔)中产生声波反射,反射回波将前述受冷失热的气体再次推回到 加热区域,进而再次膨胀,以此循环往复形成一个热-声自激过程。此过程就是“正热声效应”,即热产生声的过程。利用这一效应可以制造出将热能转换为以声波(压力波)形式的机械能的装置。这样的装置被称为“热声发动机”,是一种新型 的热机。

“逆热声效应”则相反,在一些特定的机械结构中,由其他装置产生的声波会产生“泵热”现象。因为声波的纵波特 性,气体在不同空间位置因相位的不同而压缩或膨胀,结合机械结构的声学谐振特性,不同区域形成不对秤的膨胀与压缩,也就导致温场分布发生变化,形成泵热效应。利用逆热声效应,通过合理的声学设计,由压力波发生器、回热器和调相机构可以构造出制冷机或热泵。

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