[发明专利]一种基于行驻波正交叠加声场的热声发动机

权利要求书

1.一种基于行驻波正交叠加声场的热声发动机，包括：行波环路(5)、设置在行波环路上的声功输出管道(6)、一个或多个驻波管(1)，其特征在于：所述一个或多个驻波管(1)与所述行波环路(5)垂直相交，在交汇处设置由室温端冷却器(2)、热声回热器(3)和高温端加热器(4)依次相连组成的热声核单元(A)，所述驻波管(1)提供的驻波成分与所述行波环路(5)提供的行波成分在所述热声核单元(A)处正交叠加，在叠加处利用驻波成分的高阻抗特性和行波成分的行波相位特性，使得所述热声核单元(A)工作于高阻抗行波相位区。

2.如权利要求1所述的热声发动机，其特征在于：所述热声核单元(A)位于驻波管(1)中压力波幅附近。

3.如权利要求1所述的热声发动机，其特征在于：所述一个或多个驻波管(1)与行波环路(5)中声波振荡频率相同。

4.如权利要求1所述的热声发动机，其特征在于：所述的驻波管(1)为1/4波长管。

5.如权利要求1所述的热声发动机，其特征在于：所述的驻波管(1)为全波长管，所述驻波管在两个压力波幅处与行波环路(5)垂直相交。

6.如权利要求1所述的热声发动机，其特征在于：所述热声回热器(3)的温度梯度方向与行波环路(5)中声功传播方向一致，声功在行波环路(5)中经各级热声回热器(3)逐级放大，所述温度梯度方向指由低温端指向高温端的方向。

7.如权利要求1所述的热声发动机，其特征在于：还包括安装于所述的行波环路(5)中的直流抑制器(7)。

8.如权利要求1或7所述的热声发动机，其特征在于：所述的直流抑制器(7)为金属弹性膜、有机弹性膜或喷射泵。

9.如权利要求8所述的热声发动机，其特征在于：所述的有机弹性膜为硅胶、橡胶或聚酯塑料制作的弹性膜片；所述的金属弹性膜为弹簧钢、铍青铜或不锈钢制作的弹性膜片。

10.如权利要求1所述的热声发动机，其特征在于：使用氮气、氦气、二氧化碳、氩气或氢气中的一种或者多种气体组成的混合气体作为工作介质。