| 致谢 | 第5-7页 |
| 摘要 | 第7-9页 |
| ABSTRACT | 第9-12页 |
| 目录 | 第13-17页 |
| 符号表 | 第17-19页 |
| 1 绪论 | 第19-52页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第19-20页 |
| 1.2 热声发动机的研究进展 | 第20-37页 |
| 1.2.1 驻波型热声发动机 | 第20-24页 |
| 1.2.2 行波型热声发动机 | 第24-30页 |
| 1.2.3 热声理论的研究进展 | 第30-37页 |
| 1.3 热声发电系统的研究进展 | 第37-49页 |
| 1.3.1 热声-直线发电机发电 | 第38-43页 |
| 1.3.2 热声-压电换能器发电 | 第43-45页 |
| 1.3.3 其他热声发电技术 | 第45-46页 |
| 1.3.4 热声发电系统的匹配机理 | 第46-49页 |
| 1.4 本文的研究内容和全文框架 | 第49-52页 |
| 2 行波热声发电系统的数学物理模型 | 第52-70页 |
| 2.1 引言 | 第52页 |
| 2.2 线性热声理论 | 第52-58页 |
| 2.2.1 基本控制方程 | 第52-53页 |
| 2.2.2 控制方程的频域线性化 | 第53-54页 |
| 2.2.3 线性热声方程组的解 | 第54-56页 |
| 2.2.4 热声时均能量流的表达式 | 第56-58页 |
| 2.3 时域网络模型 | 第58-61页 |
| 2.3.1 管路及换热器模型 | 第59-60页 |
| 2.3.2 回热器模型 | 第60-61页 |
| 2.4 直线发电机的理论基础 | 第61-67页 |
| 2.4.1 基本控制方程 | 第61-63页 |
| 2.4.2 等效声电网络模型 | 第63-67页 |
| 2.5 行波热声发电系统整机模型 | 第67-69页 |
| 2.5.1 整机的频域线性热声模型 | 第67-68页 |
| 2.5.2 整机的时域网络模型 | 第68-69页 |
| 2.6 本章小结 | 第69-70页 |
| 3 行波热声发电系统实验装置 | 第70-80页 |
| 3.1 引言 | 第70页 |
| 3.2 行波热声发动机 | 第70-71页 |
| 3.3 直线发电机 | 第71页 |
| 3.4 行波热声发动机与直线发电机的双声源系统 | 第71-73页 |
| 3.5 行波热声发电系统 | 第73-74页 |
| 3.5.1 谐振管处耦合的行波热声发电系统 | 第73页 |
| 3.5.2 声容处耦合的行波热声发电系统 | 第73-74页 |
| 3.6 测量系统及误差分析 | 第74-79页 |
| 3.6.1 测量与数据采集系统 | 第74页 |
| 3.6.2 压力测量 | 第74-77页 |
| 3.6.3 温度测量 | 第77-78页 |
| 3.6.4 功率测量 | 第78页 |
| 3.6.5 位移测量 | 第78-79页 |
| 3.7 本章小结 | 第79-80页 |
| 4 基于时域网络模型的行波热声发动机热声起振特性研究 | 第80-92页 |
| 4.1 引言 | 第80页 |
| 4.2 行波热声发动机的理论建模 | 第80-82页 |
| 4.2.1 控制方程的离散方法 | 第80-81页 |
| 4.2.2 数值求解方法 | 第81-82页 |
| 4.2.3 网格无关性验证 | 第82页 |
| 4.3 行波热声发动机起振过程的模拟结果与实验验证 | 第82-90页 |
| 4.3.1 压力波演化过程 | 第82-83页 |
| 4.3.2 起振温度及频率的计算结果与实验验证 | 第83-87页 |
| 4.3.3 品质因子的计算结果与实验验证 | 第87-88页 |
| 4.3.4 主要物理量的动态变化和分布特性 | 第88-90页 |
| 4.4 模型的适用范围讨论 | 第90-91页 |
| 4.5 本章小结 | 第91-92页 |
| 5 热-声-机耦合双声源系统的拍频振荡研究 | 第92-113页 |
| 5.1 引言 | 第92-93页 |
| 5.2 双声源系统的理论建模 | 第93-94页 |
| 5.3 直线发电机激励热声发动机的动态响应和频率响应 | 第94-100页 |
| 5.3.1 热声发动机的动态响应 | 第95-98页 |
| 5.3.2 热声发动机的频率响应 | 第98-100页 |
| 5.4 双声源系统压力波的拍频振荡过程 | 第100-108页 |
| 5.4.1 数值模拟结果 | 第100-105页 |
| 5.4.2 实验结果 | 第105-108页 |
| 5.5 拍频振荡频率的影响因素 | 第108-111页 |
| 5.5.1 加热温度的影响 | 第108-109页 |
| 5.5.2 动质量、弹簧刚度和谐振管长度的影响 | 第109-111页 |
| 5.6 本章小结 | 第111-113页 |
| 6 行波热声发电系统的声阻抗匹配研究 | 第113-141页 |
| 6.1 引言 | 第113-114页 |
| 6.2 声阻抗匹配的基本原理 | 第114-116页 |
| 6.3 热声发动机的输出声阻抗 | 第116-123页 |
| 6.3.1 输出声功和热声效率 | 第117-120页 |
| 6.3.2 等效位移、压力及相位关系 | 第120-122页 |
| 6.3.3 工作频率 | 第122-123页 |
| 6.4 直线发电机的输入声阻抗 | 第123-128页 |
| 6.4.1 工作频率的影响 | 第123-125页 |
| 6.4.2 串联电容的影响 | 第125-127页 |
| 6.4.3 负载电阻的影响 | 第127-128页 |
| 6.5 行波热声发电系统整机的声阻抗匹配 | 第128-139页 |
| 6.5.1 工作频率的匹配 | 第128-130页 |
| 6.5.2 谐振管处耦合 | 第130-135页 |
| 6.5.3 声容处耦合 | 第135-139页 |
| 6.6 本章小结 | 第139-141页 |
| 7 全文总结与展望 | 第141-145页 |
| 7.1 全文总结 | 第141-143页 |
| 7.2 主要创新点 | 第143页 |
| 7.3 展望 | 第143-145页 |
| 参考文献 | 第145-165页 |
| 作者简历及在学期间所取得的科研成果 | 第165-168页 |
