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    热声热机研究组由罗二仓研究员于上世纪九十年代建立。2014年在职人员8名,其中研究员3名,副研究员2名,助理研究员3名。在读研究生11名,其中博士研究生6名。主要从事热声制冷机、热声热泵、热声发动机以及热声发电机的关键技术研究。学术特点为:以交变流动中的热、功转换机理以及声、电耦合机理研究为基础,研制高效的热-声-电转换机械,为高效能源利用特别是太阳能、生物质能、工业余热及其它低品位热源利用提供一种可靠、环保的新途径。

    本研究组主要研究方向包括:非线性热声转换与能量输运过程理论研究,交变流动中流动与传热可视化测量,高效热声发动机驱动室温温区与低温温区制冷机的研究,小型高频热声技术研究,直线电机驱动高效脉冲管制冷机的研究,双作用大功率热声热机的研究等。

 

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内容

声学共振型气体双作用热声发电系统

        在科技部"973"项目、国家自然科学基金委以及中科院太阳能行动计划等支持下,理化所罗二仓研究员带领的热声研究团队在大功率热声发动机/热声发电技术方面取得重要突破,在国际上首次提出并研制成功一种称之为"声学共振型气体双作用热声发动机/发电机原理样机",该实验原理样机最大声功输出达到10kW,发电功率达到7.2kWe,最高发电效率达到20%,是迄今国际上研制成功的最大发电功率的热声发电系统(目前国际上最大发电功率仅为1kWe),也是国际上首台基于此新型热声发电流程研制的原理样机。

      此次研制成功的10kW级新型行波热声发动机系统是基于该团队2013年提出的"一种声学共振型热声发电系统"(中国发明专利CN201410028815.0)所研究开发的原理样机,它比传统行波热声发电系统的尺寸大大降低,具有更高的功率密度和热功转换效率。新型声学共振型气体双作用热声发动机/发电机系统的突出优点是:(1)潜在热功转换效率和功率密度高。采用多个高效行波热声发动机单元协同工作。(2)超低振动和静音特性。新型热声发动机无机械运动部件,直线电机采用可调相超低振动对置直线发电机。(3)系统尺寸小、紧凑性高。采用了高效行波传输,行波声导管、谐振管尺寸小。

  新型热声发动机的功率范围适合10kW至MW级系统,可采用太阳能、生物质能、工业余热等各种能源加热发电,具有广泛的应用前景。

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