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一种梯级利用高温烟气余热的多级行波热声发动机系统
审中-实审

申请号:201510157731.1 申请日:2015-04-03
摘要:一种梯级利用高温烟气余热的多级行波热声发动机系统,其为N级热声发动机单元通过谐振管首尾相连构成的环路结构,N=3~10正整数;每一热声发动机单元由依次相连的直流抑制器、主冷却器、回热器、加热器、高温端层流化元件、热缓冲管、室温端层流化元件、次冷却器和谐振管组成;系统工作时,高温烟气余热依次通过每一热声发动机单元的加热器,与之换热从而使加热器产生高温,发动机回热器处形成温度梯度,在该温度梯度下热能转换成声功,声功沿着温度梯度的正方向传播并依次经过多次放大,如此循环工作;本发明无机械运动部件,结构紧凑,能够梯级高效利用烟气余热产生声功,节能减排。
申请人: 中国科学院理化技术研究所
地址: 100190 北京市海淀区中关村东路29号
发明(设计)人: 罗二仓 徐静远 张丽敏 吴张华 戴巍
主分类号: F03G7/00(2006.01)I
分类号: F03G7/00(2006.01)I
  • 法律状态
2015-09-23  实质审查的生效IPC(主分类):F03G 7/00申请日:20150403
2015-08-26  公开
注:本法律状态信息仅供参考,即时准确的法律状态信息须到国家知识产权局办理专利登记簿副本。
  • 其他信息
主权项  一种梯级利用高温烟气余热的多级行波热声发动机系统,其为N级热声发动机单元通过谐振管(9)首尾相连构成的环路结构,所述N=3~10的正整数,每一级热声发动机单元在所述环路结构中处于行波相位;所述N级热声发动机单元的尺寸不一,且按照尺寸由大到小或者由小到大依次形成环路,所述尺寸是指热声发动机单元的整体尺寸,包括整体长度和截面直径;所述谐振管(9)的直径随着连接的上一级热声发动机单元的截面直径的减小而减小;所述N级热声发动机单元中的每一级热声发动机单元均由依次相连的直流抑制器(1)、主冷却器(2)、回热器(3)、加热器(4)、高温端层流化元件(5)、热缓冲管(6)、低温端层流化元件(7)和次冷却器(8)组成;所述环路结构中的每个谐振管(9)一端与上一级热声发动机单元的主冷却器(2)相连,另一端与下一级热声发动机单元的次冷却器(8)相连而构成环路;所述每一级热声发动机单元的高温端层流化元件(5)安装在每一热声发动机单元中的热缓冲管(6)高温侧,所述每一级热声发动机单元的室温端层流化元件(7)安装在每一级热声发动机单元的用于抑制射流的热缓冲管(6)室温侧;将一高温烟气余热依次通入所述N级热声发动机单元中的每一级热声发动机单元中的加热器(4):所述高温烟气余热首先通过N级热声发动机单元中的一级热声发动机单元的加热器,与之换热后接着通入下一级热声发动机单元的加热器,与下一级热声发动机单元的加热器完成换热后再流向再下一级热声发动机单元的加热器;如此高温烟气余热依次通过每一级热声发动机单元的加热器;所述每一级热声发动机单元的主冷却器(2)和次冷却器(8)通过水冷器冷却以维持在室温范围;每一级热声发动机的回热器(3)上形成温度梯度;在该温度梯度条件下,每一级热声发动机单元的回热器(3)内部工作气体与其中的固体填料间产生热声效应,将输入至每一级热声发动机单元的加热器(4)的高温烟气余热转化成声功,声功沿着温度梯度的正方向传播,声功依次经过一级热声发动机单元的热缓冲管(6)和次换热器(8),再经谐振管(9)传递到下一级热声发动机单元;声功在下一级热声发动机单元的回热器中被进一步放大,再经过谐振管向再下一级热声发动机单元传递,如此重复;最后,经过多级放大的声功一部分被负载消耗,其余声功被谐振管反馈回环路结构重复上述过程,最终梯级利用高温烟气余热的多级行波热声发动机系统得以稳定运行;所述负载接于最先通入高温烟气余热的一级热声发动机单元中的次冷却器(8)的出口与谐振管(9)的连接处。
公开号  104863808A
公开日  2015-08-26
专利代理机构  北京方安思达知识产权代理有限公司 11472
代理人  王宇杨 徐淑东
颁证日  
优先权  
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