在环路中有两个冷端换热器,我们分别称之为主冷端换热器和副冷端换热器。前者是热声核的组成部分之一,她直接参与热声转换过程,是热声热机的低温热源。副冷端换热器不参与热声转换过程,其作用是截断沿热缓冲管管壁的热泄露及rv流,造成的气体泵热。
在各种形式的换热器中,翅片结构被广泛的使用,本使用装置的主、副冷端换热器均使用了这种结构。主冷端换热器的内翅片材料为紫桐,其发兰内部开有环形水槽,焊有水嘴。将翅片置于法兰中,用螺丝拧紧,翅片和法兰之间采用o形圈密封。气体工质由翅片内通过,冷却水绕翅片管外壁进行冷却。副冷端换热器的结构和加工方法与主冷端换热器大致相同。
回热器在主冷端换热器和加热器之间,它是热声效应的核心,即热心系统的心脏。这里回热器有别于驻波系统的板叠。在驻波系统中,热声效应基于一个不可逆的热力循环,要求气固之间存在热驰豫,因而板叠的特征尺寸同气体的热参透深度相当。行波型热声发动机侧要求气固之间有良好的换热效果,这是由系统的可逆斯特林循环要求的,于是回热器流到的特征尺寸应该小于热参透深度。
回热器是由填料和壳体两部分组成,其中填料是由多片150~300目的不锈钢丝网组成,填充在内径为21mm的薄壁钢管内。在薄壁管两端用助力条来固定压紧的丝网,同时也为回热器和相邻的换热器之间提供一定的空间。在填充过程中,为了保证x方向上单位长度回热器有同样均匀数目的不锈钢,必须仔细地在加入每片丝网后用预置力来填压丝网堆。 |