热声发电技术作为一种新型的热发电技术,具有可靠性高、效率高、环境友好等优点.2017年本课题组首次提出并验证了“热声驱动摩擦纳米发电机”这一热-声-电换能新流程,为探索新的具有高可靠性、低成本、结构简单且高效的声电转换方式提供了新思路.为进一步提高热声驱动摩擦纳米发电机的输出电压和功率,本文提出并研究了滑动式液态金属基摩擦纳米发电机与气-液谐振驻波热声发动机耦合新构型,并理论计算了气-液谐振驻波热声发动机的工作特性以及滑动式液态金属基摩擦纳米发电机的输出特性.计算结果显示,液态金属液柱的引入可以显著降低热声发动机的谐振频率并提高热声发动机的压力波动振幅,这有利于提高热声驱动摩擦纳米发电机的输出电压和功率.当使用GaIn24.5作为液态金属工质时,单个液态金属基摩擦纳米发电机的开路电压可达到237 V,峰值输出功率可达到23.7 μW.
热声发动机 气-液谐振 驻波 摩擦纳米发电机 液态金属