高频热声热机中交变流动换热器的机理研究

热声热机是一种基于热声效应的新型节能环保的热机，具有结构简单、无运动部件、工质友好和理论热效率高等优点。换热器是热声热机系统的重要元件，随着热声热机向高效和小型化发展，交变流动换热器面临的微尺度效应和高频引起的时间效应日益明显，成为其发展的瓶颈。本项目拟对高频热声热机中的交变流动换热器展开工作，研究换热器平板间的气体以谐振频率振荡时，探求高频交变流动条件下热声换热器的边界波扰动和固体壁面内纵向导热扰扰动，以及壁面处与介观尺度上的渗透深度的气体的单向热波传输的机理，用声波扰动和热波扰动修正交变流动换热器的热传输理论模型。采用粒子成像测速仪(PIV)和非接触式红外热像仪相结合的测量手段，在介观尺度上将模型仿真与实验技术结合，揭示高频热声系统中交变流动换热器在热-声耦合条件下的关联式，为改进热声换热器的设计提供判据准则。