高頻熱聲振蕩器的協(xié)同行為研究.pdf

1、熱聲能量轉換裝置中,高頻熱聲振蕩器具有尺寸小、功率高的特點,并可以更好地利用低品位熱源。尺寸小決定了熱流量和聲功都比較小,因此單個高頻熱聲振蕩器難以滿足工程應用的要求。由多個熱聲振蕩器組成的陣列,在保留單個振蕩器優(yōu)點的基礎上,可有效提高裝置的熱流量和輸出功。作為一種自激振蕩器,熱聲振蕩器之間的耦合對陣列的輸出功有重要影響。在協(xié)同理論的基礎上,本文對含諧振腔的熱聲振蕩器陣列的協(xié)同特性進行了理論和實驗研究。
　　首先用動力學方法對兩列

2、熱聲振蕩器協(xié)同特性進行了描述,分別在弱耦合和弱非線性振蕩的條件下建立了相位和幅值的一般方程。其次對陣列諧振腔進行了實驗研究,測得諧振腔內的聲壓隨頻率和充氣壓力的變化關系。然后設計了諧振頻率是5kHz的熱聲振蕩器陣列裝置,用TANetwork軟件對其聲耦合特性,包括頻率、相位和幅值關系進行了數(shù)值模擬,并對壓電聲驅動的振蕩器陣列的聲耦合特性進行了實驗。最后在諧振腔實驗與聲耦合研究的基礎上,提出了高頻熱聲振蕩器陣列協(xié)同的實驗方案。