Stack Parameters Effect on the Performance of Anharmonic Resonator Thermoacoustic Heat Engine

• Published in: Archive of Mechanical Engineering Vol. 61; no. 1; pp. 115 - 127
• Main Authors: Nouh Mostafa A., Arafa Nadim M., Abdel-Rahman Ehab
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Polish Academy of Sciences 01.03.2014
• Subjects: anharmonic; engine; optimization; resonator; stack; thermoacoustic
• ISSN: 2300-1895
• DOI: 10.2478/meceng-2014-0006

Termoakustyczna maszyna cieplna (TAHE) przekształca ciepło w energie akustyczna bez uzycia czesci ruchomych. W porównaniu z maszynami tradycyjnymi ma ona szereg zalet, takich jak prosta konstrukcja, stabilnosc działania oraz wykorzystanie gazów przyjaznych dla srodowiska. W celu dalszej poprawy osiagów maszyny TAHE nalezy zoptymalizowac parametry stosu (zespołu waskich kanałów miedzy płytami wymiennika ciepła). Trzema głównymi parametrami analizowanymi w przedstawionej pracy sa pozycja stosu, długosc i odstep miedzy płytami. Pozycja stosu decyduje zarówno o sprawnosci jak maksymalnej mocy akustycznej wytwarzanej przez maszyne cieplna. Umieszczenie stosu blizej strzałki fali stojacej moze zapewnic wieksza sprawnosc kosztem maksymalnej wytwarzanej mocy akustycznej. Stwierdzono, ze dalsza poprawa sprawnosci maszyny TAHE moze byc osiagnieta gdy zastosuje sie odstep płyt stosu równy 2,4 cieplnej głebokosci wnikania, k . Zmiany długosci stosu nie maja wielkiego wpływu na sprawnosc tak długo, jak stosunek krytycznego gradientu cieplnego jest wiekszy od 1. Na podstawie interpretacji efektów tych zmian podjeto wysiłki dla uzyskania najlepszych osiagów maszyny.