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龙图腾网获悉西安交通大学申请的专利一种对声振动强化气体对流换热特性进行研究的装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115791881B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-29发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211552071.3，技术领域涉及：G01N25/20；该发明授权一种对声振动强化气体对流换热特性进行研究的装置是由章静;张博清;巫英伟;王明军;贺亚男;苏光辉;秋穗正;田文喜设计研发完成，并于2022-12-05向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种对声振动强化气体对流换热特性进行研究的装置在说明书摘要公布了：本发明公开了一种对声振动强化气体对流换热特性进行研究的装置，加热部分设计为光滑圆管，圆管通过电加热的方式来设计热边界条件。通过管道外设置声源，与管道内设计椭圆形前沿障碍物，当声源的频率与障碍物前沿流体漩涡脱落相同时，激发声共振。以此来研究声振动强化气体对流换热的特性与机理。本台架分别设计了轴向声源与径向声源，可以实现不同条件下的声振动，用以研究不同方向下声场的强化机理。在试验段管壁中安装多个K型热电偶，热电偶直接与电子设备相连来显示试验段的壁温。在试验段出口安装的由压力示波器、压力记和温度计，用来测量流体经过对流换热之后的流体工况，来对比强化结果。

本发明授权一种对声振动强化气体对流换热特性进行研究的装置在权利要求书中公布了：1.一种对声振动强化气体对流换热特性进行研究的装置，其特征在于：包括供气装置（A），供气装置（A）出口管道连接压力控制阀（B）和气体流量计（C），连接在气体流量计（C）下游的气体预热装置（E），气体预热装置（E）的下游管道必须要设置成“L”型，在拐角处朝向试验段方向设置的有扬声器，记为轴向扬声器（G），来提供纵向的声场，轴向扬声器（G）放置在五面隔音的六面体装置中，剩余一面紧贴管道壁面来减少声音向管道内传播过程中的能量损失；在轴向扬声器（G）的上游安装的有管道消声器（F），管道消声器（F）一方面防止声音干扰气体预热装置（E）内的气体换热，保证气体在进入试验段时维持在设定的入口温度，同时也能防止上游的管道内噪音干扰下游的声场设置；轴向扬声器（G）的下游设置有流体入口压力机（H），流体入口压力机（H）下游依次连接着绝热段（I）和试验段（N）；气体在绝热段（I）中经过充分流动发展出稳定的温度场和流速，绝热段（I）上安装有入口流体温度计（J）；绝热段在入口流体温度计安装位置偏后部分，在管内添加了光滑的具有椭圆形前沿的障碍物，用于激发声共振现象；试验段（N）上安装的有热电偶（K）和电加热丝（L），热电偶（K）按照试验设计安装在试验段，通过电子设备来直观的显示试验段壁温沿程变化；试验段（N）的管侧壁同时安装了径向扬声器（M），径向扬声器（M）的安装方式和轴向扬声器（G）一致，径向扬声器（M）朝向与试验段径向一致，用于模拟出气体流动过程中的横向声场；在试验段（N）的下游依次安装了压力示波器（O）、出口压力计（P）和出口温度计（Q）；压力示波器（O）用于测量流体的在声场作用下的振动频率；出口温度计（Q）的下游依次安装的有气体冷却器（R）、压力控制阀（S）和气体排放处理装置（T）； 当需要模拟纵向声场沿气体流动方向传播，诱发声共振并影响试验段内的强迫对流换热行为时，实验开始时，调整压力控制阀（B）控制气体按照实验设计条件流出，流经气体预热器（E），在气体预热器（E）中进行加热到实验设计温度流出，流经“L”型管道，在绝热段（I）中经过充分流动形成稳定流场后流进试验段（N），由电加热丝（L）通电加热管壁形成对气体的强迫对流换热，由安装在壁面的热电偶（K）测量壁面温度，出口温度计（Q）测量流体出口温度；在没有纵向声场作用下完成第一组强迫对流换热之后，记录实验数据并绘图后，只开启轴向扬声器（G），设置多组实验，每组实验设定不同的声强和频率，记录实验数据并绘图对比；通过调整音源的频率，使在已经建立其流动的情况下，声波的频率与绝热段中障碍物上漩涡脱落的频率相同时，激发声共振，此时记录数据，对比总结声共振对对流换热的作用机理； 当需要模拟横向声场对管内气体强迫对流换热能力的影响行为时，实验开始后的设置步骤同纵向声场的步骤一致，在完成无声场作用下的强迫对流换热试验之后，开启径向扬声器（M）制造横向声场，径向扬声器（M）的位置与试验段上热电偶（K）的位置平行，来更直观地显示横向声场对气体对流换热的影响；同样也是分别设计多组试验，每组试验设计不同的频率和声强；对每组试验结果绘图后进行直观对比，实现横向声场对气体流动换热影响的工况的模拟。

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