【摘要】：利用熱聲理論分析了慣性管內(nèi)氣體溫度變化時,純阻抗、感抗和容抗的變化情況。模擬分析了高溫和常溫條件下,慣性管的調(diào)相能力。基于一臺50 W@180 K脈沖管制冷機,分別采用高溫慣性管和常溫慣性管作為調(diào)相機構,研究其制冷性能及各部件的損失。對其進行實驗驗證,結果表明通過選擇合適的慣性管長度,采用高溫慣性管可以達到和常溫慣性管一致的制冷性能。
【圖文】：

１１期逡逑劉少帥等：高溫慣性管在脈管制冷機中的應用探究逡逑２３２１逡逑度隨溫度的增大近似線性。因此在常溫及以上溫區(qū)，逡逑隨著溫度的增大，ｒｖ將變大Ｊ可以認為近似不變，ｃ逡逑減校由阻抗基本公式Ｚ邋＝邋ｒｖ邋＋邐ｉ可知，逡逑溫度增大后，阻抗實部增大，虛部減小，即調(diào)相角度逡逑減校但是這是建立在結構尺寸不變的情況，通過逡逑合理地優(yōu)化慣性管的長度及內(nèi)徑，可以在一定程度逡逑上提尚其調(diào)相能力。逡逑０邐５０邐１００邋１５０邋２００邋２５０邋３００邋３５０邋４００逡逑溫度／Ｋ逡逑圖２動力黏度和密度隨溫度變化逡逑Ｆｉｇ．邋２邋Ｄｙｎａｍｉｃ邋ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ邋＆邋ｄｅｎｓｉｔｙ邋ｖｓ．邋ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ逡逑圖３（ａ）、（ｂ）分別給出了工質溫度分別為常溫慣逡逑性管（２９３邋Ｋ）和高溫慣性管（３３３邋Ｋ）的調(diào)相能力，其逡逑中運行頻率均為６０邋Ｈｚ，平均壓力３．２邋ＭＰａ，入口壓逡逑比１．２，氣庫體積均為２５０邋ｃｍ３。從圖中可以看出，，逡逑在給定條件下，內(nèi)徑越大的慣性管可以調(diào)節(jié)的相位逡逑范圍越廣，同樣長度時所消耗的聲功越多．對比圖逡逑３（ａ）、（ｂ）兩圖可以看出，高溫下整體的調(diào)相范圍較逡逑常溫時略小，但是通過重新選擇慣性管尺寸幾乎可逡逑以達到常溫時的調(diào)相角度。高溫下所消耗的聲功有逡逑所增大，因此在大冷量下更加適用。逡逑（ａ）慣性管溫度２９３邋Ｋ逡逑面減小了預冷慣性管的冷負荷，另一方面也可以在逡逑后期利用合理的設計減少熱端的散熱負荷，從而使逡逑得脈管制冷機獲得更好的應用。逡逑１理論分析逡逑慣性管利用其管內(nèi)振蕩流體所產(chǎn)生的純阻力、逡逑感抗以及容抗的共同作用，改變交變流動壓力和速逡逑度的相位關系，從而滿足脈管制冷機所需的

１１期逡逑劉少帥等：高溫慣性管在脈管制冷機中的應用探究逡逑２３２１逡逑度隨溫度的增大近似線性。因此在常溫及以上溫區(qū)，逡逑隨著溫度的增大，ｒｖ將變大Ｊ可以認為近似不變，ｃ逡逑減校由阻抗基本公式Ｚ邋＝邋ｒｖ邋＋邐ｉ可知，逡逑溫度增大后，阻抗實部增大，虛部減小，即調(diào)相角度逡逑減校但是這是建立在結構尺寸不變的情況，通過逡逑合理地優(yōu)化慣性管的長度及內(nèi)徑，可以在一定程度逡逑上提尚其調(diào)相能力。逡逑０邐５０邐１００邋１５０邋２００邋２５０邋３００邋３５０邋４００逡逑溫度／Ｋ逡逑圖２動力黏度和密度隨溫度變化逡逑Ｆｉｇ．邋２邋Ｄｙｎａｍｉｃ邋ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ邋＆邋ｄｅｎｓｉｔｙ邋ｖｓ．邋ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ逡逑圖３（ａ）、（ｂ）分別給出了工質溫度分別為常溫慣逡逑性管（２９３邋Ｋ）和高溫慣性管（３３３邋Ｋ）的調(diào)相能力，其逡逑中運行頻率均為６０邋Ｈｚ，平均壓力３．２邋ＭＰａ，入口壓逡逑比１．２，氣庫體積均為２５０邋ｃｍ３。從圖中可以看出，逡逑在給定條件下，內(nèi)徑越大的慣性管可以調(diào)節(jié)的相位逡逑范圍越廣，同樣長度時所消耗的聲功越多．對比圖逡逑３（ａ）、（ｂ）兩圖可以看出，高溫下整體的調(diào)相范圍較逡逑常溫時略小，但是通過重新選擇慣性管尺寸幾乎可逡逑以達到常溫時的調(diào)相角度。高溫下所消耗的聲功有逡逑所增大，因此在大冷量下更加適用。逡逑（ａ）慣性管溫度２９３邋Ｋ逡逑面減小了預冷慣性管的冷負荷，另一方面也可以在逡逑后期利用合理的設計減少熱端的散熱負荷，從而使逡逑得脈管制冷機獲得更好的應用。逡逑１理論分析逡逑慣性管利用其管內(nèi)振蕩流體所產(chǎn)生的純阻力、逡逑感抗以及容抗的共同作用，改變交變流動壓力和速逡逑度的相位關系，從而滿足脈管制冷機所需的

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