本文關(guān)鍵詞：聲功回收級(jí)聯(lián)型脈管制冷機(jī)研究

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【摘要】：在脈管制冷機(jī)中,由于其冷端無運(yùn)動(dòng)部件,無法像斯特林制冷機(jī)那樣通過排出器(或活塞)回收膨脹功,因而存1在于脈管單元內(nèi)的聲功將以熱的形式耗散在脈管熱端的調(diào)相機(jī)構(gòu)中,使之本征效率低下。而對(duì)于高溫超導(dǎo)冷卻中所需要的百瓦級(jí)或千瓦級(jí)等大功率應(yīng)用場(chǎng)合,這就意味著有近千瓦的聲功將在脈管熱端白白耗散掉。本文提出一種可以回收這部分聲功的級(jí)聯(lián)型脈管制冷機(jī),它由主級(jí)脈管制冷機(jī)和輔級(jí)脈管制冷機(jī)構(gòu)成,主輔級(jí)之間通過一根傳輸管連接,既滿足主級(jí)的調(diào)相,又可使其驅(qū)動(dòng)輔級(jí)脈管制冷機(jī),從而達(dá)到聲功回收利用的目的。為此,本文開展了以下三方面的研究工作： 1)對(duì)脈管制冷機(jī)聲功回收概念的提出與發(fā)展作了較為詳盡的文獻(xiàn)調(diào)研,按結(jié)構(gòu)類型可分為主動(dòng)回收型和被動(dòng)回收型兩種。受Swift的四分之一波長(zhǎng)理論的啟發(fā),提出聲功回收級(jí)聯(lián)型脈管制冷機(jī)結(jié)構(gòu),以提高整機(jī)效率。 2)采用回?zé)崾降蜏刂评錂C(jī)設(shè)計(jì)軟件REGEN和Sage,完成對(duì)單級(jí)脈管制冷機(jī)和級(jí)聯(lián)型脈管制冷機(jī)的整機(jī)建模,詳細(xì)闡述基于軟件各自優(yōu)勢(shì)的高效設(shè)計(jì)思路,完成對(duì)主級(jí)參數(shù)的優(yōu)化,以及傳輸管和輔級(jí)的設(shè)計(jì),并對(duì)單級(jí)脈管制冷機(jī)和級(jí)聯(lián)型脈管制冷機(jī)內(nèi)部相位變化和能量流分布進(jìn)行了詳細(xì)的分析。理論計(jì)算表明：在500W電功輸入下,單級(jí)脈管制冷機(jī)在233K可以得到196.3W的制冷量(相對(duì)卡諾效率11.3%),級(jí)聯(lián)后的脈管制冷機(jī)可以得到252.6W的制冷量(相對(duì)卡諾效率14.5%),比前者提高28.6%。 3)設(shè)計(jì)并搭建單級(jí)脈管制冷機(jī)與級(jí)聯(lián)型脈管制冷機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái),在500W電功輸入下,單級(jí)制冷機(jī)可在233K獲得181.3W的制冷量(相對(duì)卡諾效率為10.4%)；級(jí)聯(lián)制冷機(jī)主級(jí)在233K可提供175.0W冷量,輔級(jí)可提供66.6W冷量,總制冷量達(dá)到241.6W(相對(duì)卡諾效率為13.9%),比前者高33.3%,有力證明了聲功回收概念的可行性。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB651

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

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本文編號(hào)：1221949