電機調相式熱聲制冷機研究
本文選題:熱聲制冷機 + 直線發(fā)電機; 參考:《工程熱物理學報》2016年03期
【摘要】:優(yōu)化匹配出口阻抗是熱聲制冷機獲得最佳性能的關鍵點之一。本文提出了一種電機調相式熱聲制冷機方案,它利用直線發(fā)電機提供熱聲制冷機高效工作所需的相位,同時回收制冷機出口膨脹功并轉換成電能,提高整機效率。與現(xiàn)有技術相比,本方案的熱聲制冷機具有制冷效率較高、結構簡單的優(yōu)點,適用于冷量比較大、制冷溫度較高、膨脹功相對較多的情形。此外,還可滿足熱驅動熱聲冷電聯(lián)產的應用需求。本文基于經典熱聲理論,先計算分析了直線發(fā)電機入口阻抗、制冷機入口壓比對制冷性能的影響。在此基礎上搭建實驗臺進行了初步實驗,在平均壓力3 MPa、工作頻率55 Hz下,獲得了110 K制冷量158.3 W,制冷機相對卡諾效率為16.1%,將回收的電功計入后整機效率達到了31.4%。
[Abstract]:Optimization of matching exit impedance is one of the key points for thermoacoustic refrigerators to obtain optimal performance. In this paper, a thermoacoustic refrigerator with motor phase modulation is proposed, which uses linear generator to provide the phase needed for the thermoacoustic refrigerator to work efficiently. At the same time, the expansion power of the refrigerator outlet is recovered and converted into electric energy, so as to improve the efficiency of the whole machine. Compared with the prior art, the thermoacoustic refrigerator has the advantages of high refrigeration efficiency and simple structure. It is suitable for the case of large cooling capacity, high refrigeration temperature and relatively high expansion power. In addition, it can meet the application requirements of heat driven thermoacoustic, cooling and electricity cogeneration. Based on the classical thermoacoustic theory, the influence of the inlet impedance of linear generator and the inlet pressure ratio of the refrigerator on the refrigeration performance is first calculated and analyzed. On this basis, a preliminary experiment was carried out on an experimental bench. Under the average pressure of 3 MPA and the working frequency of 55 Hz, the refrigerating capacity of 110K was 158.3 W, the relative efficiency of the refrigerator was 16.1W, and the efficiency of the whole machine was 31.4g after the recovery of electrical power was counted into account.
【作者單位】: 中國科學院低溫工程學重點實驗室;中國科學院大學;
【基金】:國家自然科學基金項目(No.51476183) 北京市自然科學基金(No.3132034)
【分類號】:TB651
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,本文編號:2093674
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