Abstract
The paper is devoted to one of engine types with external heating a thermoacoustic engine. Ways of transforming the energy of a shock wave of oscillating gas flow into electric energy are discussed. The authors suggest using a bidirectional impulse turbine as an energy converter. The distinctive feature of this kind of turbine is that the shock wave of oscillating gas flow passing through the turbine is reflected and passes through the turbine again in the opposite direction. The direction of turbine rotation does not change in the process. Different types of bidirectional impulse turbines for thermoacoustic engines are analyzed. The Wells turbine is the simplest and least efficient of them. A radial impulse turbine has more complicated design and is more efficient than the Wells turbine. The most appropriate type of impulse turbine was chosen. This type is an axial impulse turbine which has a simpler design than that of a radial turbine and similar efficiency. The peculiarities of the method of calculating an impulse turbine are discussed. They include changes in gas pressure and velocity as functions of time during the generation of gas oscillating flow shock waves in a thermoacoustic system.
Highlights
Термоакустический двигатель – это двигатель с внешним подводом тепла, в котором подводимая тепловая энергия преобразуется в энергию волны
The distinctive feature of this kind of turbine is that the shock wave of oscillating gas flow passing through the turbine is reflected and passes through the turbine again in the opposite direction
Thermoacoustic generator, bi-directional impulse turbine, acoustic power, linear oscillator
Summary
Радиальная импульсная турбина имеет более сложную конструкцию и более высокий, чем у турбины Уэльса, КПД. Рассмотрены особенности метода расчёта импульсной турбины, включающие изменение давления и скорости газа от времени, при генерации волн уплотнения осциллирующего потока газа в термоакустической системе. Особенностью данной турбины является то, что волна уплотнения осциллирующего потока газа, прошедшая через неё, отражается и снова проходит через турбину в обратном направлении, при этом направление вращения турбины не должно изменяться. По сравнению с турбиной Уэльса и осевой импульсной турбиной радиальная импульсная турбина имеет более высокий крутящий момент [5]. Осевая импульсная турбина имеет более сложный профиль лопаток рабочего колеса по сравнению с турбиной Уэльса. По результатам сравнения и расчётов наиболее оптимальной для термоакустического двигателя является осевая импульсная турбина. Благодаря этому скорость потока на входе в рабочее колесо будет больше, что, в свою очередь, повышает выходную мощность импульсной турбины. С учётом этого абсолютная скорость на входе в сопловой аппарат c1 будет равна: c1
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Free) 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
