Boundaries of thermoacoustic instability in the thermoacoustic engine with cryogenic cooling

Abstract

Представлены результаты исследования процесса возбуждения акустических колебаний (возникновения термоакустической неустойчивости) в термоакустическом двигателе на бегущей волне, в котором температура теплообменника-нагревателя поддерживается на уровне 300 К, а температура теплообменника-охладителя находится на криогенном температурном уровне. Описана математическая модель, которая позволяет определять границы термоакустической неустойчивости в термоакустическом двигателе с учетом его геометрических и теплофизических характеристик, а также используемого рабочего тела. Полученные результаты могут быть использованы при создании низкотемпературных термоакустических двигателей для преобразования теплоты в акустические колебания, которые впоследствии можно будет использовать в различных практических приложениях, например, для генерации электрической энергии и снижения затрат на регазификацию криогенных продуктов.Ключевые слова: термоакустический двигатель, границы термоакустической неустойчивости, акустические колебания, математическая модель, криогенное охлаждение, регазификация.

Magnetohydrodynamic Generator Driven by a Thermoacoustic Engine

“…Thermoacoustic converters are relatively little-known energy conversion devices, the principle of operation of which is based on the mutual interaction of thermodynamic and acoustic phenomena [10], [11]. They are similar to the Stirling-type converters in terms of their operating principle in the thermodynamic sense [12]- [16]. However, they do not have any moving, solid parts and are able to perform mechanical work using gas pressure fluctuations generated during machine operation.…”