基于声学超构材料的热声制冷的研究

项目名称： 基于声学超构材料的热声制冷的研究

项目编号： No.11374154

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 范理

作者单位： 南京大学

项目金额： 88万元

中文摘要： 在热声制冷机中，声耦合、谐振管中的声场结构以及高次谐波都是影响其效率与功率的重要因素，而基于传统谐振管的热声制冷机性能的提升已经基本达到极限。因此，申请人在本项目中将一种新型的人工材料：声学超构材料应用于热声制冷当中，研究利用这种材料的特异声学性质对热声制冷机性能进行优化的新方法。本课题首先对基于声谐振管的超构材料特异声学性能的机理进行理论研究，并建立实验系统，对这种超构材料中的传输禁带，声场结构等特性进行测量，确定其声学性能与结构参数间的关系。进一步对超构材料的非线性特性进行理论建模与实验测量，研究其在强声场下的声学特性。最后，研制基于管状声学超构材料的新型热声制冷机，利用超构材料的负参数和声传输禁带等特异性能优化热声谐振管中的声场结构，抑制热声谐振管中的高次谐波对系统的不良影响；同时，研究此种新型热声制冷机中的声阻抗匹配问题，加强系统的声耦合，优化这种新型热声制冷机的各项性能。

中文关键词： 热声制冷；超构材料；谐振管；非线性；

英文摘要： In the thermoacoustic refrigerator, the acoustic coupling, structure of the acoustic field and high-order harmonic wave in the thermoacoustic resonant pipe are important factors determining the efficiency and power of the refrigerator. However, the perfor

英文关键词： Thermoacoustic refrigeration；Metamaterial；Resonant pipe；Nonlinearity；