氣波制冷是一種利用波系在振蕩管內(nèi)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)氣體間能量傳遞與轉(zhuǎn)化的制冷技術(shù),具有膨脹效率較高、持液量大、易維護(hù)等特點(diǎn)。目前己成功應(yīng)用于氣體膨脹制冷領(lǐng)域,如中小型低溫風(fēng)洞及天然氣低溫處理系統(tǒng)。深入研究雙開口振蕩管管內(nèi)氣體流動(dòng)特性與能量傳遞特性,尋求提高氣波制冷性能的方法,有利于完善氣波制冷理論,擴(kuò)展氣波制冷技術(shù)應(yīng)用范圍,促進(jìn)氣波制冷技術(shù)發(fā)展。研究發(fā)現(xiàn),雙開口振蕩管具有較高的增壓性能,這種增壓現(xiàn)象源自于管內(nèi)運(yùn)動(dòng)激波的動(dòng)力學(xué)特性。利用這一增壓方法強(qiáng)化氣波制冷機(jī)性能是氣波制冷技術(shù)發(fā)展的新方向。本文基于壓力能回收思想,提出在氣體膨脹制冷前利用激波構(gòu)造一個(gè)增壓過(guò)程,回收氣體膨脹功,提升壓縮機(jī)入口壓力,降低壓縮機(jī)增壓比,大幅降低外部壓縮機(jī)功耗。由于氣體膨脹制冷前經(jīng)歷兩次增壓,一次利用激波增壓,一次利用壓縮機(jī)增壓,因此該方法稱為二次增壓氣波制冷方法,適用于提高帶有外部增壓的氣波制冷系統(tǒng)性能。本文建立了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)并結(jié)合理論與數(shù)值技術(shù)對(duì)帶有激波增壓過(guò)程的氣波制冷方法展開研究,研究?jī)?nèi)容與結(jié)論總結(jié)如下:（1）研究雙開口振蕩管管內(nèi)氣體波動(dòng)過(guò)程�；谝痪S非定常流動(dòng)理論,建立雙開口振蕩管氣體流動(dòng)波圖,揭示雙開口振蕩管內(nèi)氣... 

【文章來(lái)源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：159 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２回?zé)崮娌祭最D循環(huán)??Ｆｉｇ．?１．２?Ｒｅｖｅｒｓｅ?Ｂｒａｙｔｏｎ?ｃｙｃｌｅ?ｗｉｔｈ?ｒｅｈｅａｔ??

圖１．３旋轉(zhuǎn)式氣波制冷機(jī)結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ．?１．３?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｒｏｔａｒｙ?ｇａｓ－ｗａｖｅ?ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｏｒ??旋轉(zhuǎn)式氣波制冷機(jī)為了克服常溫氣體與低溫氣體摻混缺陷而被提出，見圖１．３所示。??其結(jié)構(gòu)基本特征為：靜止基體上均布焊接單開口振蕩管�？招闹鬏S、射流分配器、噴嘴??依次連接構(gòu)成旋轉(zhuǎn)部件，安裝于基體內(nèi)部。旋轉(zhuǎn)部件可以通過(guò)外部電機(jī)拖動(dòng)或者依靠噴??嘴射流反作用力驅(qū)動(dòng)［１５’１６］。高壓氣流經(jīng)空心主軸、射流分配器并在噴嘴內(nèi)膨脹加速。隨??著分配器的周期性旋轉(zhuǎn)，噴嘴依次與各個(gè)單開口振蕩管接通，完成射流過(guò)程。經(jīng)過(guò)波的??作用，低溫氣體在射流間隔排出單開口振蕩管，進(jìn)入低溫腔。??目前針對(duì)單開口振蕩管氣波制冷機(jī)制冷原理仍未達(dá)成共識(shí)，主流理論為射流與氣體??波動(dòng)理論［１７］，其他理論如表面泵熱理論［１８］、焓流調(diào)相理論［１９］、氣體活塞理論［２Ｇ］等對(duì)單??開口振蕩管氣波制冷機(jī)的發(fā)展也起到了推動(dòng)作用。氣體波動(dòng)理論是以空氣動(dòng)力學(xué)非定常??理論為基礎(chǔ)，分析管內(nèi)各種波的形成、相互作用規(guī)律以及管內(nèi)氣體能量傳遞行為。??－７－??

者機(jī)械傳動(dòng)裝置，因此在能量傳遞方面具有一定優(yōu)勢(shì)。雙開口振蕩管的結(jié)構(gòu)特征是一個(gè)??圓柱形轉(zhuǎn)鼓，通過(guò)固定裝置安裝于傳動(dòng)軸上［３５］。轉(zhuǎn)鼓內(nèi)開設(shè)兩端開口的通道，通道依據(jù)??設(shè)計(jì)允許彎曲，傾斜，如圖１．５所示，彎曲的通道有利于縮減雙開口振蕩管長(zhǎng)度，但是??加工成本急劇增加。??Ｎｏｚｚｌｅ?Ｃｈａｎｎｅｌｓ?Ｒｏｔａｔｉｎｇ?ｐａｒｔ?Ｃｈａｎｎｅｌｓ??（ａ）?Ａｘｉａｌ－ｆｌｏｗ?ｔｙｐｅ?（ｂ）?Ｒａｄｉａｌ－ｆｌｏｗ?ｔｙｐｅ??圖１．５雙開口振蕩管結(jié)構(gòu)類型??Ｆｉｇ．?１．５?Ｔｙｐｅｓ?ｏｆ?ｄｏｕｂｌｅ－ｏｐｅｎｉｎｇ?ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ??（１）

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高效氣波冷凝裝置流動(dòng)及熱力學(xué)特性[J]. 于洋,劉培啟,王云磊,冷闖,趙一鳴,王靜嫻,胡大鵬.  化工學(xué)報(bào). 2017(08)
[2]內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子燃料填充方案研究[J]. 李建中,鞏二磊,袁麗,劉雙麗,劉博強(qiáng).  推進(jìn)技術(shù). 2016(11)
[3]波轉(zhuǎn)子非定常泄漏流動(dòng)機(jī)理[J]. 劉琛源,劉火星.  航空學(xué)報(bào). 2017(05)
[4]內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子熱射流點(diǎn)火裝置射流特性研究[J]. 鞏二磊,李建中,韓啟祥.  推進(jìn)技術(shù). 2016(07)
[5]單通道內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子燃燒性能實(shí)驗(yàn)[J]. 鞏二磊,李建中,韓啟祥,劉博強(qiáng).  航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2016(05)
[6]內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)分析[J]. 劉火星,談玲玲,產(chǎn)世寧.  推進(jìn)技術(shù). 2015(03)
[7]偏角對(duì)氣波制冷機(jī)制冷效率的影響及預(yù)測(cè)[J]. 劉培啟,徐思遠(yuǎn),王澤武,劉勝,胡大鵬.  化工學(xué)報(bào). 2014(11)
[8]振蕩管內(nèi)入射激波衰減及其對(duì)冷效應(yīng)的影響[J]. 鄭閩鋒,劉曦,黃成,林躍東,雷曉健,李學(xué)來(lái).  化工學(xué)報(bào). 2014(09)
[9]基于流量平衡的波轉(zhuǎn)子初步設(shè)計(jì)方法[J]. 產(chǎn)世寧,劉火星.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2014(03)
[10]內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子非定常流動(dòng)和燃燒特性分析[J]. 鞏二磊,李建中,韓啟祥,王家驊.  南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(03)

博士論文
[1]振蕩管內(nèi)激波增壓特性強(qiáng)化氣波制冷性能研究[D]. 趙家權(quán).大連理工大學(xué) 2013
[2]外循環(huán)耗散式氣波制冷機(jī)理分析與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 代玉強(qiáng).大連理工大學(xué) 2010
[3]壓力振蕩管流動(dòng)和熱效應(yīng)的研究[D]. 胡大鵬.大連理工大學(xué) 2009
[4]對(duì)沖阻尼型氣波制冷機(jī)性能研究[D]. 劉培啟.大連理工大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3375617