隨著高溫超導(dǎo)技術(shù)、液化空氣技術(shù)和低溫液體保存技術(shù)快速發(fā)展,大冷量低溫制冷需求也越來(lái)越多。斯特林制冷機(jī)有著高效、低噪和安全等方面的優(yōu)勢(shì),在低溫制冷領(lǐng)域起到了重要作用。目前對(duì)大冷量斯特林制冷機(jī)回?zé)崞魅鄙俑呔攘炕?jì)算方法,對(duì)回?zé)崞鹘Y(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)之間相互影響機(jī)制也有待進(jìn)一步探討。本文以曲柄連桿驅(qū)動(dòng)的四缸大冷量斯特林制冷機(jī)為研究對(duì)象,對(duì)制冷機(jī)和回?zé)崞餍阅苓M(jìn)行數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究。模擬計(jì)算采用Sage軟件,實(shí)驗(yàn)用大冷量四缸斯特林制冷機(jī)由斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)改造而成。斯特林制冷機(jī)模擬計(jì)算表明,絲網(wǎng)絲徑或孔隙率的增加都會(huì)降低回?zé)崞髯枇p失,同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致焓流損失增加。各絲徑存在一種孔隙率使焓流損失產(chǎn)生突變。回?zé)崞鞲黜?xiàng)損失中以阻力損失為主。改變回?zé)崞鞯姆胖梅绞?從熱端到冷端孔隙率逐漸增大時(shí),回?zé)嵝Ч�。模擬分析制冷機(jī)充氣壓力和工作頻率兩種工況對(duì)制冷機(jī)性能影響,存在最佳工作狀態(tài)使各項(xiàng)損失降到最低,制冷性能最好。COP隨充氣壓力的增加而降低,充氣壓力較低時(shí),COP隨工作頻率先降低后升高,最低點(diǎn)在20～25 Hz;充氣壓力較高時(shí),COP隨工作頻率增加而增加。斯特林制冷機(jī)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)充氣壓力為1.5 MPa,輸... 

【文章來(lái)源】：遼寧科技大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
1.緒論
    1.1 研究背景
    1.2 斯特林制冷機(jī)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展
        1.2.2 理論研究進(jìn)展
    1.3 斯特林制冷機(jī)回?zé)崞餮芯楷F(xiàn)狀
        1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究?jī)?nèi)容
        1.4.1 已有研究中主要問(wèn)題
        1.4.2 研究?jī)?nèi)容
2.大冷量斯特林制冷機(jī)理論
    2.1 制冷機(jī)工作原理
    2.2 三級(jí)分析理論
        2.2.1 粘性壓力梯度F
        2.2.2 薄膜傳熱
        2.2.3 氣體軸向?qū)釤崃?br>        2.2.4 狀態(tài)方程
        2.2.5 求解方法
        2.2.6 填料氣體域
    2.3 制冷系統(tǒng)熱力學(xué)分析
        2.3.1 整體熱力學(xué)分析
        2.3.2 能量流分析
    2.4 制冷機(jī)不可逆損失分析
        2.4.1 回?zé)崞鲀?nèi)損失
        2.4.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)損失
        2.4.3 潤(rùn)滑油對(duì)工質(zhì)污染帶來(lái)的損失
        2.4.4 電機(jī)損失
    2.5 本章小結(jié)
3.斯特林制冷機(jī)整機(jī)模擬
    3.1 模型參數(shù)設(shè)置
        3.1.1 氣源
        3.1.2 膨脹活塞
        3.1.3 壓縮腔
        3.1.4 冷卻器
        3.1.5 回?zé)崞?br>        3.1.6 冷端換熱器
        3.1.7 膨脹腔
        3.1.8 動(dòng)力活塞
        3.1.9 熱源
    3.2 模擬結(jié)果與分析
        3.2.1 回?zé)崞?br>        3.2.2 工作頻率
        3.2.3 充氣壓力
    3.3 斯特林制冷機(jī)性能預(yù)測(cè)
    3.4 本章小結(jié)
4.斯特林制冷機(jī)回?zé)崞餍阅軐?shí)驗(yàn)
    4.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
        4.1.1 冷水機(jī)組
        4.1.2 真空絕熱系統(tǒng)
        4.1.3 測(cè)量系統(tǒng)
        4.1.4 實(shí)驗(yàn)工況參數(shù)
    4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        4.2.1 降溫曲線
        4.2.2 壓力曲線
        4.2.3 性能曲線
        4.2.4 充氣壓力影響
        4.2.5 回?zé)崞鞯挠绊?br>        4.2.6 回?zé)崞髯枇皵M合
    4.3 本章小結(jié)
5.總結(jié)與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
作者簡(jiǎn)介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一款小型化大冷量旋轉(zhuǎn)集成式斯特林制冷機(jī)的研制[J]. 遲國(guó)春,盧旭辰,溫建國(guó),楊繼飛,劉湘德,饒啟超.  低溫與超導(dǎo). 2019(02)
[2]60K斯特林制冷機(jī)回?zé)崞鹘Y(jié)構(gòu)優(yōu)化和試驗(yàn)研究[J]. 張文君,高瑤,鄭昱鑫,范仙紅,劉婷.  低溫與超導(dǎo). 2017(10)
[3]基于Regen3.3的45K斯特林制冷機(jī)分層結(jié)構(gòu)回?zé)崞鞯膬?yōu)化[J]. 羅蘭,陳曦,夏宇棟.  真空與低溫. 2015(04)
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博士論文
[1]液氦溫區(qū)斯特林型脈管制冷機(jī)實(shí)際氣體效應(yīng)影響及性能優(yōu)化研究[D]. 韓磊.浙江大學(xué) 2016
[2]液氮溫區(qū)大功率斯特林型脈管制冷機(jī)回?zé)崞鳒囟炔痪鶆蛐约靶阅軆?yōu)化研究[D]. 孫久策.浙江大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3169304