高頻脈沖管制冷機的蓄冷器源匯模型、流動模擬和參數(shù)優(yōu)化
發(fā)布時間:2018-01-29 06:24
本文關鍵詞: 脈沖管制冷機 蓄冷器 源/匯項模型 對流換熱系數(shù) 相位角 出處:《力學學報》2017年02期 論文類型:期刊論文
【摘要】:蓄冷器是脈沖管制冷機的一個關鍵部件,其工作性能將直接影響整機性能.針對工質在蓄冷器內交變流動的特性,提出了一個新的源/匯項模型來模擬蓄冷器內的流動與換熱,同時模型也考慮了氣固間的非熱平衡.對于蓄冷器和換熱器內的固體填料,在一些假定條件的基礎上推導得到了固體物質的溫度分布的解析解.該模型不需要建立固體的能量方程,減小了計算的工作量,避免了達西定律在高頻下不適用的限制條件,并針對交變流動情況下對流換熱系數(shù)的取值提出了解決方法.新模型的計算結果與實驗結果符合良好,驗證了模型的可靠性.進一步應用此模型分析了蓄冷器內部的熱交換和制冷機理,并進行了蓄冷器的優(yōu)化設計,對于不同目數(shù),不同絲徑,不同材料的絲網(wǎng),進行了各種情況下蓄冷器的換熱性能優(yōu)化分析.
[Abstract]:The storage device is a key component of the pulse tube refrigerator, and its working performance will directly affect the performance of the whole machine. A new source / sink model is proposed to simulate the flow and heat transfer in the accumulator. The non-thermal balance between the gas and solid is also considered in the model. The analytical solution of the temperature distribution of solid material is derived on the basis of some hypothetical conditions. This model does not need to establish the solid energy equation and reduces the calculation workload. The limit condition that Darcy's law is not applicable at high frequency is avoided, and the solution to the value of convection heat transfer coefficient in the case of alternating flow is proposed. The calculated results of the new model are in good agreement with the experimental results. The reliability of the model is verified. Further, the heat exchange and refrigerating mechanism inside the accumulator are analyzed, and the optimum design of the accumulator is carried out, for different mesh number, different wire diameter and different material screen. The heat transfer performance of the accumulator is optimized under various conditions.
【作者單位】: 中國科學院力學研究所流固耦合系統(tǒng)力學重點實驗室;中國科學院大學工程科學學院;
【分類號】:TB61+1
【正文快照】: 2016 10 17收稿,2017 01 06錄用,2017 01 09網(wǎng)絡版發(fā)表.引用格式:張珍,李家春.高頻脈沖管制冷機的蓄冷器源匯模型、流動模擬和參數(shù)優(yōu)化.力學學報,2017,49(2):421-430Zhang Zhen,Li Jiachun.New source/sink model,flow simulation and parameter optimization of the re
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,本文編號:1472776
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