本文關(guān)鍵詞：聲功回收級聯(lián)型脈管制冷機研究

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【摘要】：在脈管制冷機中,由于其冷端無運動部件,無法像斯特林制冷機那樣通過排出器(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)相機構(gòu)中,使之本征效率低下。而對于高溫超導冷卻中所需要的百瓦級或千瓦級等大功率應用場合,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聯(lián)型脈管制冷機,它由主級脈管制冷機和輔級脈管制冷機構(gòu)成,主輔級之間通過一根傳輸管連接,既滿足主級的調(diào)相,又可使其驅(qū)動輔級脈管制冷機,從而達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)對脈管制冷機聲功回收概念的提出與發(fā)展作了較為詳盡的文獻調(diào)研,按結(jié)構(gòu)類型可分為主動回收型和被動回收型兩種。受Swift的四分之一波長理論的啟發(fā),提出聲功回收級聯(lián)型脈管制冷機結(jié)構(gòu),以提高整機效率。 2)采用回熱式低溫制冷機設(shè)計軟件REGEN和Sage,完成對單級脈管制冷機和級聯(lián)型脈管制冷機的整機建模,詳細闡述基于軟件各自優(yōu)勢的高效設(shè)計思路,完成對主級參數(shù)的優(yōu)化,以及傳輸管和輔級的設(shè)計,并對單級脈管制冷機和級聯(lián)型脈管制冷機內(nèi)部相位變化和能量流分布進行了詳細的分析。理論計算表明：在500W電功輸入下,單級脈管制冷機在233K可以得到196.3W的制冷量(相對卡諾效率11.3%),級聯(lián)后的脈管制冷機可以得到252.6W的制冷量(相對卡諾效率14.5%),比前者提高28.6%。 3)設(shè)計并搭建單級脈管制冷機與級聯(lián)型脈管制冷機實驗臺,在500W電功輸入下,單級制冷機可在233K獲得181.3W的制冷量(相對卡諾效率為10.4%)；級聯(lián)制冷機主級在233K可提供175.0W冷量,輔級可提供66.6W冷量,總制冷量達到241.6W(相對卡諾效率為13.9%),比前者高33.3%,有力證明了聲功回收概念的可行性。
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TB651

【參考文獻】

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1 李守榮,梁平治;電阻陣列動態(tài)紅外景像產(chǎn)生器[J];半導體光電;2001年05期

2 J.M.PFOTENHAUER;;Study on a 5.0 W/80 K single stage Stirling type pulse tube cryocooler[J];Journal of Zhejiang University(Science A:An International Applied Physics & Engineering Journal);2008年09期

3 甘智華;吳英哲;袁園;邱利民;張學軍;張小斌;徐旭;;120Hz單級脈管制冷機理論與實驗[J];浙江大學學報(工學版);2011年11期

4 植曉琴;邱利民;甘智華;俞益波;曹強;;基于二維非絕熱模型的脈管損失機理研究[J];中南大學學報(自然科學版);2012年09期

5 甘智華;王博;劉東立;王任卓;張學軍;;空間液氦溫區(qū)機械式制冷技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J];浙江大學學報(工學版);2012年12期

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本文編號：1221949