机械共振环路系统
国际上首台3×500 W同轴型双作用热声发电机原理样机于2011年4月研制成功,其最高热-电转换效率达到17%,如图a)所示,初步验证了该技术方案的可行性。由此为基础,研究组研制了3×1000WU型和环路形工程样机,进一步的改进和优化工作正在展开,热-电转换效率将超过20%。
图d)为本研究组设计研制的气液双作用热声发动机系统,U型管中为水活塞,设计输出声功3×1000W。系统起振温度可低于100℃,比功率较之谐振管型发动机大大提高,充入1.5MPa氮气,热端温度295℃,压比达到了1.45,而传统的谐振管型行波热声发动机在同压力、温度下的压比只有1.12。
双作用热声发电机与气液双作用热声发动机
a)3×500 W同轴型双作用热声发电机; b) 3×1000W U型双作用热声发电机;
c) 3×1000W 环路型双作用热声发电机; d) 气液双作用热声发动机