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热声发电技术是热声发动机驱动直线发电机,基于热声效应进行发电的技术。热声发动机具有结构简单、无运动部件、利用惰性气体环保无污染及可利用低品位热能等特点,国内外研究学者对研究采用低品位热能进行热声发电十分感兴趣。在众多能源发电技术应用中,热声发电技术展现出巨大的发展潜力。行波热声发动机驱动直线发电机是目前热声发电技术的主要研究方向,但目前行波热声发动机存在着输出压比不稳定、热声转换效率不高以及热声发动机与直线发电机的声阻抗匹配不准确等问题。本文先后利用实验和模拟计算的方法对行波热声发动机输出性能以及与直线发电机的声阻抗匹配方面进行研究。具体如下:(1)在本实验室已有行波热声发动机实验台基础上,利用DeltaEC软件设计一种能够提高行波热声发动机输出压比的声学放大器,并通过实验分析声学放大器对行波热声发动机性能的影响,主要是对比有无声学放大器对行波热声发动机起振温度、输出压力振幅(压比)和系统工作频率的影响以及利用变负载法研究加入声学放大器后系统输出声功情况。实验结果表明声学放大器对行波热声发动机的输出压比有放大作用,同时可以一定程度降低系统工作频率,有利于与直线发电机实现机械谐振状态。除此之外,声学放大器对系统起振有消极影响,并且在一定声阻抗范围内可以提高系统输出声功,表明声学放大器也可能成为系统的耗功部件。(2)研究带有声学放大器的行波热声发动机与直线发电机的声阻抗匹配问题,利用DeltaEC软件模拟热声发动机输出位置的声阻抗对于声学放大器末端输出参数的影响。从而得出行波热声发动机和直线发电机通过声学放大器进行匹配时的最佳声阻抗范围。同时通过分析直线发电机网络模型得出在直线发电机处调节声阻抗的方法,从而匹配行波热声发动机的输出声阻抗。