一种梯级利用高温烟气余热的多级行波热声发动机系统技术方案

一种梯级利用高温烟气余热的多级行波热声发动机系统，其为N级热声发动机单元通过谐振管首尾相连构成的环路结构，N＝3～10正整数；每一热声发动机单元由依次相连的直流抑制器、主冷却器、回热器、加热器、高温端层流化元件、热缓冲管、室温端层流化元件、次冷却器和谐振管组成；系统工作时，高温烟气余热依次通过每一热声发动机单元的加热器，与之换热从而使加热器产生高温，发动机回热器处形成温度梯度，在该温度梯度下热能转换成声功，声功沿着温度梯度的正方向传播并依次经过多次放大，如此循环工作；本发明专利技术无机械运动部件，结构紧凑，能够梯级高效利用烟气余热产生声功，节能减排。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于发动机领域，特别涉及一种梯级利用高温烟气余热的多级行波热声发动机系统。
技术介绍
能源是经济发展和社会进步的重要基础，节能减排是我国更好进行现代化建设、发展市场经济的关键问题。余热利用作为节能减排中的重要部分，具有巨大的发展潜力。余热属于二次能源，在我国资源丰富，广泛存在电站锅炉及工业设备中，其中高温烟气余热总量约占余热总资源的50%。锅炉烟气热损失、汽车尾气余热是各项热损失中很大的一项，不仅浪费了大量潜在的能源，而且过高的排烟温度严重影响锅炉经济运行，或者产生城市热岛效应。如果能有效利用这些余热，则可节约大量能源，减少大气污染，且降低企业生产成本，很好地实现节能减排。热声发动机是一种利用管件和换热器在其内部获得合适的声场，并通过工作介质和回热器之间的相互作用将热能转化为声能的装置，具有无机械运动部件、可靠性高、寿命长等优点。根据热声转换的声场特性，热声发动机分为行波热声发动机和驻波热声发动机。行波热声发动机基于可逆的热声斯特林循环，相较于基于不可逆循环的驻波热声发动机而言具有潜在的高效率，是热声热机研宄和发展的重要方向。图1为Swift等人提出的带驻波谐振管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种梯级利用高温烟气余热的多级行波热声发动机系统，其为N级热声发动机单元通过谐振管(9)首尾相连构成的环路结构，所述N＝3～10的正整数，每一级热声发动机单元在所述环路结构中处于行波相位；所述N级热声发动机单元的尺寸不一，且按照尺寸由大到小或者由小到大依次形成环路，所述尺寸是指热声发动机单元的整体尺寸，包括整体长度和截面直径；所述谐振管(9)的直径随着连接的上一级热声发动机单元的截面直径的减小而减小；所述N级热声发动机单元中的每一级热声发动机单元均由依次相连的直流抑制器(1)、主冷却器(2)、回热器(3)、加热器(4)、高温端层流化元件(5)、热缓冲管(6)、低温端层流化元件(7)和次冷却器(...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗二仓，徐静远，张丽敏，吴张华，戴巍，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11