Thermoacoustic Engines는 미래 추진 기술을 변환 할 수 있습니다.

Thermoacoustic Engines의 원리

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전통적인 추진 기술 비교

이 시스템은 기존의 연소 엔진, 가스 터빈 및 로켓 모터를 포함하는 가스 연료의 직접 연소에 압력과 열을 생성하기 위해. 이 시스템은 고온 연소 챔버, 복잡한 밸브 기차, 회전 터보 기계 및 복잡한 냉각 시스템을 결합하여 마모, 열 응력 및 피로를 겪고 있습니다. 열악한 엔진은 대조적으로 기본 아키텍처가 있습니다. 이 부품은 일반적으로 피스톤 또는 교체 열 교환기, 윤활제 및 윤활제의 교체에 사용됩니다. 이 시스템은 기존의 열 응력 및 피로를 제거하기 위해 기존의 열 응력을 제거하고, 열 응력을 제거 할 수 있습니다. 이 엔진은 기존의 열적 인 열적 인 마찰을 제거하기 위해 열적 인 열적 인 열을 방지합니다.

효율성 비교는 운영 조건에 달려 있습니다. 현대 내부 연소 엔진은 큰 바다 디젤 엔진이 50%를 도달할 수 있는 동안 40-45%의 주위에 최고 열 efficiencies를 달성합니다. 열성 엔진은 실험실 시제품에서 30%를 초과하는 efficiencies를 시연하고, 여행 파 디자인은 낙관한 regenerators 및 열교환기로 40% 접근했습니다. 더 중요한 것은, 그들은 거의 어떤 근원 태양 concentrators, 핵 반응기, 산업 과정, 또는 연료 수소 또는 연료 연료 연료의 연소에서 열을 허용할 수 있습니다.

세부사항에 있는 중요한 이점

기계적 복잡성 감소

열악한 엔진은 전통적인 엔진에 일반적인 실패 형태를 삭제합니다: 벨브 끈으로 엮기, 피스톤 링 착용, 방위 피로 및 터빈 잎 주름. 이것은 더 긴 정비 간격으로 번역하고 공간 조사와 같은 무인한 먼 신청에 있는 더 중대한 신뢰성, 깊은 바다 잠수함, 또는 arctic 동력국.

연료 융통성 및 환경 이익

전기는 전기의 전기를 위해, 전기는 전기를 위해, 전기는 전기를 위해, 전기를 통하기 위하여 이용됩니다. 그것은 전기를 위해, 전기를 통하기 위하여, 전기를 통하기 위하여, 전기는, 전기를 통하기 위하여, 전기는, 전기를 통하기 위하여, 전기는, 전기를 통하기 위하여, 전기를 통하기 위하여, 전기를 통하기 위하여, 전기를 통하기 위하여, 전기를 통하기 위하여, 전기를 통하기 위하여, 전기를 통하기 위하여, 전기를 통하기 위하여, 전기를, 전기를 통하기 위하여, 전기를, 전기를 통하기 위하여, 전기를, 전기를, 전기를 통하기 위하여, 전기를 통하기 위하여, 합니다.

퀵메뉴

음향 진동은 단일 주파수 또는 좁은 밴드에서 소리를 생성, 쉽게 머플러 또는 심지어 하네스 할 수 있습니다. 재생 엔진 또는 고속 터빈의 광범위한 스펙트럼 소음과 달리, 열악한 엔진은 악화적으로 조용한, submarines, 전기 자동차 범위 증량제, 또는 도시 발전을위한 주요 이점입니다.

확장성 및 모듈성

다양한 크기의 열악한 크기의 물리는 크기에 유리하게 늘립니다. 마이크로 스케일 장치는 휴대용 전자를 위한 힘의 와트를 생성할 수 있고, 다 메가 와트 임명은 실용 가늠자 전기 발생을 위해 envisioned. 다수 단위는 음향 연결이 자연적으로 그(것)들을 막기 때문에 복잡한 동기화 없이 배열에서 배열될 수 있습니다.

Propulsion 시스템의 응용

우주 추진

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의정부

선박용

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지상 수송

트럭, 기차 및 오프 고속도로 차량에 대 한, 열악한 발전기는 기존의 발전기를 대체할 수 있습니다 또는 냉각, 유압 시스템, 및 캐빈 기후 제어에 대 한 보조 전력을 제공. 하이브리드 열차에서, 엔진은 일정한 최적의 부하에서 작동할 수 있습니다 전기 드라이브는 피크 요구, 연료 소비 및 배출을 감소. 기관 플랫폼에 Prototype 시스템은 배기 열 회수 장치로 사용 될 때 15-20 %의 연료 절감을 입증 했다.

현재 도전과 연구 방향

이점을 칭찬에도 불구하고, 몇몇 기술적인 장애물은 thermoacoustic propulsion가 주류가 됩니다 전에 극복되어야 합니다.

힘 조밀도

현재 열악한 엔진의 청각적인 힘 조밀도는 일반적으로 비교할 수 있는 크기 내부 연소 엔진 또는 터빈의 그것 보다는 더 낮습니다. 작동 가스는 큰 표면 지역을 가진 열교환기의 맞은편에 oscillate를, 발자국 증가해야 합니다. 연구자는 단위 질량 당 힘을 밀어내기 위하여 세라믹 모체 합성과 같은 고압 가동 (100 막대기까지)를 탐구하고 있습니다.

열교환 기 설계

열전도 엔진의 성능은 열전도 및 냉열교환기의 효과에 대한 열전도 엔진 경첩을 갖는다. 그들은 최소 압력 강하와 열 관성으로 많은 양의 열을 전송해야합니다. 고급 첨가제 제조 기술은 이제 무게를 줄이기 위해 열전도를 개선하는 침체 구조의 제조를 허용한다. Los Alamos National Laboratory는 10-15%에 의해 엔진 효율성을 강화하는 소형 열교환 기를위한 설계 지침을 발표했다.

재료 및 비용

열 교환기 및 스택은 고온 (일반적으로 500 ~ 1000 °C) 및 반복 열 순환을 견딜 수 있어야합니다. 저렴한 스테인레스 스틸은 저온 폐기물 열 회수에 적합한이지만 항공 우주 및 우주 응용 프로그램은 비용 인상을 줄 수 있는 수성 또는 세라믹을 필요로합니다. 연구는 수성 열 손실을 줄이기 위해 서비스 수명을 연장 할 수있는 내화 합금 및 열 장벽 코팅으로 진행됩니다.

음향 손실 및 안정성

공진기 관과 더미 erode 효율성에 있는 청각적인 손실. 여행 ‐ 파 구멍은 낮은 ‐ 음향 손실 임피던스 네트워크로 디자인될 수 있습니다, 그러나 그들은 운영 조건에 과민합니다. 의견 마이크 및 변하기 쉬운 청각적인 짐을 사용하는 활동적인 통제 시스템은 출력의 광범위의 맞은편에 안정되어 있는 진동을 유지하기 위하여 설명되었습니다.

경로 전달

2010 년대 이후의 신호가 발생했습니다. Etalim (Canada) 및 SoundEnergy (Netherlands)와 같은 회사는 폐기물 열 회수 및 태양열 열 응용 분야의 상용화 된 열악한 장치가 1-10 kW 범위에서 전력 수준을 달성했습니다. 미국 에너지 부서는 다년간의 프로젝트를 통해 산업 결합 열 및 전력을위한 메가 와트 ‐ 클래스 열악한 발전기를 개발했습니다. 추진력에서, 유럽 연합 (EULT)의 열 분산 프로젝트는 오늘날의 열 분산 프로젝트의 열 분산을 촉진하는 것입니다. [0]]

제조 비용 감소 및 효율성 향상으로, 첫번째 생산 읽은 열악한 추진 시스템은 10 년 안에 더 큰 바다와 가로장 신청과 더불어 5 년 안에 UAVs 그리고 작은 인공위성에, 나타날 수 있었습니다. 첨가물 제조, 고열 물자에 있는 계속된 진보 및 청각적인 모델링은 채택을 가속할 것입니다.