热声效应简介
热声起振过程的实验研究
起振 是指 回热器 （ 热声 板 叠 ） 到某 一 临界 温 或 达 度 梯度 时工作 流体 由静止 状 态 向周 期 性 振 荡状 态 转 １７ ７ ７年 ， ｙｏ ｉ ｉｓ首 次 发 现 热 声 效 应 。经 Ｂ ｒｎ Ｈ ｇ ｎ ｇ
ｃ ａ ａ ｔｒｓｉｓ ｏ ｈ ｅ ｔｇ ｓ， ｎ ｒ ｙ ｓｏ ｉ ｇ，ｏ ｓ ｔａ ｄ ｓ ｔ ｒ ｔｏ ｆｓ ｌ— ｓ ｉｌ ｔ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓｗｅ ｅ ｒ ｖ ａ ｅ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｆｔ ｒ ｅ ｓａ ｅ ｅ ｅ ｇ ｔｒｎ ｎ ｅ ｎ ａｕ ａ ｉｎ ｏ ｅｆｏ ｃｌａｉ ｒ ｃ ｓ ｒ ｅ ｅ ｌｄ． ｎ
Ｅｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｏ ｅ ｆｏ ｃ ｌａ ｉ ｒ ｃ ｓ ｎ ａ ｐ ｒｍ ｎ ｆ ｓ ｌ－ ｓ ｉｌ ｔｎｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ｉ
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制冷循环
目录一、制冷循环的工作原理 (1)二、压缩式制冷 (3)三．吸收式制冷 (5)四、其他制冷方式 (6)1、蒸汽喷射制冷 (6)2、空气压缩制冷 (7)3、声能(热声效应)制冷技术 (8)4、热管式制冷技术 (10)5、磁制冷技术 (10)6、吸附式制冷 (11)7、热电制冷 (12)浅谈制冷循环生活中，存在着各种制冷循环，电冰箱、空调、汽车等，它与我们的生活密切相关。
通过对制冷循环的研究与改进，可以有效地实现节能降耗。
一、制冷循环的工作原理与动力装置相反，制冷循环装置是通过外界对系统提供能量，使制冷工质将热量从低温物体（如冷库等）移向高温物体（如大气环境）的循环过程，从而将物体冷却到低于环境温度，并维持此低温。
制冷循环由压缩过程、冷凝过程、膨胀过程、蒸发过程组成。
就是利用有限的制冷剂在封闭的制冷系统中，反复地将制冷剂压缩、冷凝、膨胀、蒸发，不断的在蒸发器处吸热汽化，进行制冷降温。
逆卡诺循环是理想制冷循环，它的工作过程如下：绝热压缩过程1'—2'，制冷剂的温度由T0'升至Tk'，外界输入功w ；等温冷凝过程2'—3'，制冷剂在等温Tk'向高温热源放出热量qk'；绝热膨胀过程3'—4'，制冷剂的温度由Tk‘降至T0’，膨胀机输出功we ；等温蒸发过程4'—1'，制冷剂在等温T0'吸收低温热源中的热量q0'制冷循环的重要参数是制冷系数， 制冷系数是指单位功耗所能获得的能量，也称制冷性能系数，用符号COP 表示，它是制冷系统（制冷机）的一项重要技术经济指标。
制冷性能系数大，表示制冷系统（制冷机）能源利用效率高。
逆卡诺循环的制冷系数： )0/(0))(0/()(0/q0'''''''c T Tk T S S T Tk S S T W b a b a c -=---==ε在一定的环境温度下，冷库温度越低，制冷系数就越小。
Terfenol—D磁致伸缩换能器驱动热声制冷系统的实验研究
要 ： 基 于热声效应 的原理设 计了应用 （ ｅｆ ｏ— 磁致 伸缩 换能器驱动的热声制冷实验 系统 ， Ｔ ｒ ｎｌ ｅ Ｄ） 实验结果表 明 ： 以空
气为工质 ， 在很短 的工作 时间内 ， 制冷机取得 了明显 的温降。 关键词 ： 磁致伸缩换 能器 ； 热声效应 ； 热声制冷 ； 热穿透深度
Ｖｏ． ５， ． ０， ０ ７ １ ３ Ｎｏ １ ２ ０
说 ， 的频 率可 表达 为 ： 它
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中图 分 类 号 ： Ｔ Ｏ １５ Ｑ ５ ． 文 献标 识 码 ： Ａ
Ｅｘｐ ｒｍ ｅ ｕｄ ｎ ｅ ｉ ｎｔＳｔ ｙ ｏｆａ Ｔｈｅ ｍｏａ ｏｕ ｔｃ Ｒｅ ｒｇ ｆｉ ｅ ａ ｏ ｙ ｔ ｍ Ｄｒ ｄ ｙ Ｔｅ ｆ ｎｏ －
１ 前 言
磁 致伸缩 换 能器 ） 板 叠 （ 心 ） 冷 热 端 换 热 器 、 、 核 、 共振 管 （ 振 腔 ） 电 源 、 波 器 及 热 成 像 仪 等组 共 、 示
应用 制 冷设备 热 声效应 的热声 制 冷作 为 一种 成 ， 图 １ 如 所示 。
电源信号发生器产生一定频率 的驱动 电流。 新的制冷技术 ， 具有结构简单 、 运行可靠 、 寿命 长 以及 无 污染 等优点 。热 声制 冷 在冷 却 红外 探测 器 （ — 致伸 缩 ） 能器 作为 声 发生 器 通过 外 加磁 ＴＤ磁 换 件、 超导 电子 学 器件 等低 温 固体 电 子器 件 的微 型 场将 电能 转化 为 声 能 ， 出 的声 波 机 械 能 在 共 振 发 低 温制冷 领域 具 有 特 殊 的优 点 ， 普 通 制 冷 领 域 管内成为制冷做功的动力。板叠 以橡胶棒作中心 在
八年级上物理超声波知识点
八年级上物理超声波知识点超声波是一种高频声波，其频率大于20千赫兹，常被应用在医学、工业、科研等领域。
在物理学中，我们还需要了解一些基础的超声波知识，下面就来系统地了解一下。
一、超声波的产生和传播
超声波的产生有多种方法，比如电声效应、热声效应、压电效应等。
而在传播时，超声波的速度和传播方向受材料性质和厚度等因素的影响。
二、超声波的应用
超声波在医学影像中有着非常重要的应用。
医生可以通过超声波产生的回声来观察人体内部器官的结构和功能。
此外，超声波还可以用于雕刻、焊接、探伤等工业领域，甚至可应用于潜艇探测等军事领域。
三、超声波与数字信号处理
数字信号处理技术是超声波应用的重要组成部分，它可以对超声波信号进行滤波、降噪、图像处理等操作，从而提高超声波在医学影像等领域中的精准度和可靠性。
四、超声波测距
超声波测距是超声波应用的重要方面之一，它可以通过对超声波传播时间和速度的测量来计算出被测对象的距离。
这项技术被广泛应用于自动控制、距离测量等领域。
五、超声波温度计
超声波温度计是一种常用的温度测试仪器，在某些条件下可以实现高精度的温度测量。
它通过测量超声波的声速和密度参数来计算物质的温度值。
以上就是八年级上物理超声波知识点的相关介绍。
希望对您的学习有所帮助。
Rijke
Rijke管型脉动燃烧器自激起振温度研究作者：楚攀来源：《沿海企业与科技》2012年第08期［摘要］Rijke管型脉动燃烧器具有燃烧效率高、传热效率高、污染小等独特优势，因此，在锅炉和航空领域引起了广泛的关注。
但是Rijke管的起振机理和自激振荡过程的控制十分复杂，使得起振温度的计算十分困难。
文章根据文献中对Rijke管振荡机理的解释，经过进一步的推导和近似处理，得到了Rijke管起振温度表达式。
结果表明起振温度随流量的改变有一最大值，而且Rijke管内流量只有满足一定条件时才能产生振荡。
这对研究Rijke管型脉动燃烧器，以及热声热机的起振特性具有重要的理论和实用价值。
［关键词］Rijke管型脉动燃烧器；热声效应；起振温度［作者简介］楚攀，中国能源建设集团广东省电力设计研究院工程师，博士，研究方向：电力工程勘探设计，广东广州，510663［中图分类号］ TK223 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1007-7723（2012）08-0028-0004自发现热声现象200多年以来，热声振荡的机理一直是人们在探索的基本问题。
1887年，Rayleigh首先对热声效应进行了定性的解释[1]。
他指出：在声波传递介质中，如果在其稠密的时候向其提供热量，而在其稀疏的时候从其中提取热量，则声振动会加强，反之，则声波会得到衰减，这被称为Rayleigh准则。
但是，Rayleigh准则只是解释了如何维持热声振荡，对热声自激振荡的详细过程没有给出解释。
后来Rott[2]和Swift[3][4]等人经过对热声现象的定量分析，提出了“临界温度梯度”。
1998年，Zhou等人发现了热声发动机的起振温度总是低于起振温度[5]。
接下来，Chen等人在此基础上，进一步揭示了热声振荡“滞后回路”现象[6]。
2007年， He等人经过详细的实验研究，进一步证实了这种滞后回路现象，并且还发现了“二次起振现象”[7]。
2006年，Qiu等人还发现采用充放气的方式，可以大大降低系统的起振温度和消振温度[8]。
回热式低温制冷机技术
发动机
COP =
Qc T ≤ c = COP 制冷机 Carnot W Th − Tc
η Carnot
COP Carnot
是同温限卡诺循环热机的工作系数，它在T-S图上 由两个等温过程和两个等熵过程组成的，具有最高 的热力学完善度。但实际循环不可能是完全可逆 的，而且实际工质的性质也不适合采用卡诺循环
Cv ∝ (T / θ D )
几种间壁式制冷机 (Recuperative cryocooler)
采用间壁式换热器 工质运动是定常的 工质压缩和膨胀工 作过程是在不同的 通道内进行的 两侧通道内的压力 和流速不等，换热 系数不同，效率较 低
第四部分
脉管制冷机
特点和工作原理 研究背景和意义 研究现状和问题
回热式低温制冷机
巨永林
Columbia University，Nevis Laboratories Department of Physics, New York 上海交通大学，制冷与低温工程研究所 机械与动力工程学院，上海
主要内容
低温研究背景和意义 回热式制冷循环 回热式低温制冷机 脉管制冷机 热声驱动制冷机 应用，问题和发展趋势 结束语
Stirling Gifford-McMahon Pulse tube
机构示意图
W W W
Qh, Th Qh, Th Qh, Th Qht, Tht
Qc, Tc
Qc, Tc
Qc, Tc
回热式制冷机结构特点
压力波发生器（压缩机）：提供系统容积或压力变化 回热器(蓄冷器)：在回热过程中存储和释放热量(冷量) 热端和冷端换热器：实现与不同温度下外热源的热量交换
船舶柴油机余热的分析及利用
节能减排是中国经济和社会发展的长期战略方针,也是一个非常紧迫的任务。
通过回收废热来减少能源消耗,对我国实现节能减排的发展战略和环境保护具有重要的现实意义。
同时,余热的回收利用对改善工作环境、节约能源、降低生产成本等方面起着无可比拟的作用,已经成为能源利用不可忽略的一部分。
在船上,余热的使用大致分为两个方面:一方面是用于加热,比如船员的生活热水,冬天机舱、油箱的加热和保温,远洋船舶的海水加热蒸馏制淡水等[1]。
1余热的定义和特点余热是指生产过程中释放出来的可被利用的热能。
主要有高温废气等,余热的利用可以通过余热锅炉产生蒸汽,推动热能做机械功或发电,也可用来供暖或生产热水[2]。
余热有品质高低之分。
根据“按质用能,各用其所”的原则,如果需要产生动力,应该使用较高品味的余热。
如果将高品位余热用于加热,则会导致“大材小用”不合理现象。
反之,若将低品位余热用于做功,则也是一种‘能质’不匹配的现象。
同时在使用热能的过程中,也要遵循“按质供能,能质匹配”的原则,在热能供需过程中,不仅做到数量相等,更重要是在质量上合理搭配[3-4]。
2船舶柴油机余热构成及分析2.1柴油机余热构成2.1.1废气余热船舶柴油机是船舶在海上航行的动力源,它排放的废气余热将近占总热能的40%。
其排出的废气余热温度在350℃-410℃之间,如果直接排放到大气中,会大量浪费没有经过利用的热能[5]。
1)柴油机排气热的总量为:Q=C T P ·M ·T 2-C T P ·M ·T 1式中:Q ———柴油机排气所含的热量;C T P ,C T P ———分别为烟气在温度为T 1、T 2时的定压比热KJ\Kg ·K;M———为排烟的质量Kg;T 2———为废气涡轮增压器涡轮出口温度;T 1———为环境温度。
综上所述,柴油机排气量愈大,排气温度愈高,废气热量就愈多。
因此,若要减少排气热,可以通过减小排气温度,降低过量空气系数。
制冷和低温技术原理—第2章 制冷方法
高压液体流 经膨胀阀节 流，形成低 压低温的 气，液两相 混合物进入 蒸发器。
4. 应用： 蒸气压缩式制冷机是应用最广泛的制冷机。 是本课程的重点内容之一。 具有100多年的历史，相当完备，广泛应用 在空气调节，各种冰箱，食品冷藏，冷加工 方面。 制冷的温度范围为5℃ — -150℃。
2.1.5 吸附式制冷
1. 系统组成：
吸附床，冷凝器，蒸发器 用管道连成一个封闭系统。
太阳辐射 沸石 吸附床 （沸石密封盒）
2. 工作原理：
肋片 （冷凝器） 储水器
一定的固体吸附剂对某种 （蒸发器） 制冷剂气体具有吸附作用， 白天脱附 夜间吸附 而且吸附能力随吸附剂温 太阳能沸石-水吸附制冷原理 度的改变而不同。 通过周期性地冷却和加热吸附剂， 使之交替地吸附和解吸。 解吸时，释放制冷剂气体，使之凝结为液体。 吸附时，制冷剂液体蒸发，产生制冷作用。
热电制冷
气体绝热膨胀制冷
高压气体经绝热膨胀即可达到较低 温度，令低压气体复热即可制取冷量。 高压气体经涡流管膨胀后即可分离冷, 热两股气流，用冷气流的复热过程即 可制冷。
气体涡流制冷
2.1 物质相变制冷
2.1.1 相变制冷概述
液体蒸发制冷 固体相变制冷
以流体为制冷剂，通 过一定的机器设备构 成制冷循环，利用液 体汽化时的吸热效应 ，实现对被冷却对象 的连续制冷。
2.2.2 磁制冷
1. 工作原理： 是利用磁热效应的一种制冷方式。
既是固体磁性物质（磁性离子构成的系统）在受磁场 作用磁化时，系统的磁有序度加强（磁熵减小）， 对外放出热量；再将其去磁，则磁有序度下降（磁熵 增大），又要从外界吸收热量。
2.2.3 声制冷
1. 工作原理： 是利用热声效应的一种制冷方式。
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中文名: 热声效应
热声效应是指固体介质与振荡流体之间产生的时均能量效应，产生沿着(或逆着)声传播方向的时均热流和时均功流。
按能量转换方向的不同，热声效应分为两类：一是用热能来产生声能，包括各类热声发动机；二是用声能来输运热能，包括各种回热式制冷机。
可产生热声效应的流体介质必须有可压缩性、较大的热膨胀系数、小的普朗特数，而且对于要求较大温差，较小能量流密度的场合，流体比热要小，对于要求较小温差，较大能量流密度的场合，流体比热要大。
简介
热致声效应相对而言比较易于观察到，人们对于此类热声现象的发现可以追溯至200多年前。
1777年，Byron Higgins把氢气火焰放入两端开口的垂直管的合适位置时，如图1.1（a）所示，管中能够激发出声音，这即为“歌焰”现象。
类似的现象在其他地方也可以观察到，其被称之为“Higgins管”作用，例如高烟囱或者炉膛中的火焰有时候会引起强烈的噪音或振动，另如二战中德国所用的Ⅵ导弹，也是因为“Higgins管”作用使其在飞行中发出强烈的噪音，此外脉动燃烧技术也发源于此。
一百多年前，吹玻璃工人发现了类似的现象，当一个热玻璃球连接到一根中空玻璃管上时，也会激发出强烈的声波[2]。
1850年，Sondhauss对这种一端封闭、一端开口的热声振荡管进行了研究，以后的学者为纪念他的贡献而将其命名为“Sondhauss管” ,如图1.1（b）所示。
1859年，Rijke将加热丝网放到一根两端开口的垂直空管的下部，观察到了强烈的声振荡，并对这种现象进行了定性的分析，这种结构后来被称“Rijke管” ，如图1.1（c）所示。
此后，Bosscha 采用冷的丝网代替热的丝网也达到了Rijke振荡，但冷丝网与热丝网的位置恰好相反。
由于“Rijke管” 在脉动燃烧中的应用以及与火箭压缩机安全性等密切相关，时至今日仍在进行大量研究，并被广泛用于热声效应的教学实验中。
1949年，Taconis等人观察到将一端封闭的管子的开口端伸入到液氦中搅动时会发出声音，Taconis对此做出了定性解释，这就是低温领域中著名的“Taconis振荡” 。
这种振荡经常发生在液氦与室温环境之间的管道中，导致低温液体的快速蒸发，正确理解这种现象的产生机理对于防止低温系统中的振荡具有重要意义。
与热致声或者冷致声效应相比，声致冷效应的发现则晚了许多：从现代热声学的角度出发，首次声致冷效应归于1963 年由Gifford 和Longsworth 等提出并研制的基本型脉冲管制冷机，但由于这种基本型脉冲管制冷机工作频率低至数赫兹，其声学特性并不显著。
在1975 年由P. Merkli 和H. Thomann 等人在往复运动活塞激励的一端封闭的驻波谐振管中发现了中间区域温度下降，而两端温度升高的现象，这应该是历史上首次明显的声致冷现象。