本文關(guān)鍵詞：高頻微型駐波熱聲制冷機(jī)基礎(chǔ)問題研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：低溫制冷中,很大程度要依靠機(jī)械壓縮機(jī)。因此,壽命、可靠性等受到很大的影響。熱聲制冷是一項新技術(shù)，具有無運(yùn)動部件、沒有磨損、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，有很大的應(yīng)用前景。 論文描述熱聲制冷機(jī)相關(guān)背景及駐波熱聲制冷機(jī)發(fā)展?fàn)顩r。熱聲效應(yīng)涉及流體力學(xué)、熱力學(xué)、聲學(xué)等基礎(chǔ)知識。介紹了熱聲效應(yīng)相關(guān)理論及實(shí)現(xiàn)過程，對板疊內(nèi)部傳熱做了描述，能夠?qū)︸v波熱聲制冷機(jī)有一個系統(tǒng)認(rèn)知。 課題引入錐管，對不同斜度錐管進(jìn)行分析，隨著斜度增大末端壓力先增大后減小，存在相對合適斜度，模型取斜度為600。當(dāng)驅(qū)動頻率和設(shè)計頻率接近或者一致時，會出現(xiàn)共振現(xiàn)象，此時壓力最大，制冷效率提高。對零部件諧振管及板疊進(jìn)行設(shè)計。為了研究板疊制冷特性，在諧振管中放置一塊固體板疊，板疊左右兩側(cè)靠近端部地方設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)，沿著板疊方向出現(xiàn)一定的溫度梯度。比較不同壓力下，板疊兩端溫度變化，壓力提升，溫差變大。 首先對設(shè)計模型用FLUENT模擬聲壓和聲速，開口端施加周期性余弦壓力，得到結(jié)果和經(jīng)典理論相吻合。諧振管中放入單塊板疊，分析溫差特性，隨著壓力增大，板疊兩端溫差增大。整個駐波熱聲制冷機(jī)引入板疊和換熱器，采用多孔介質(zhì)來模擬冷熱端換熱器，觀測沿軸線方向溫度變化。取板疊間隙中的一點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測，，觀測溫度隨時間變化關(guān)系，在板疊間隙中取六個對稱監(jiān)測點(diǎn)，中間溫度變化幅度大，兩端溫度變化幅度小，分析板疊間隙中介質(zhì)的流動特性。壓比增大或者平均壓力升高都會提高制冷效率。 最后對論文做了總結(jié)，引入錐管加強(qiáng)聲壓，并對熱聲制冷機(jī)相關(guān)特性進(jìn)行了數(shù)值模擬，也指出了論文的不足。
【關(guān)鍵詞】：熱聲制冷 諧振管 板疊
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB651
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 緒論9-19
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 熱聲效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)10-14
• 1.2.1 熱聲技術(shù)的應(yīng)用10-11
• 1.2.2 熱聲理論的發(fā)展11-13
• 1.2.3 駐波熱聲制冷機(jī)發(fā)展13-14
• 1.3 高頻微型化制冷機(jī)發(fā)展14-15
• 1.4 有限元法簡介及FLUENT軟件介紹15-17
• 1.5 本文主要內(nèi)容概要17
• 1.6 本文擬研究的主要問題17-19
• 2 熱聲學(xué)理論19-26
• 2.1 熱聲學(xué)理論基礎(chǔ)19-23
• 2.1.1 熱聲學(xué)的熱力學(xué)基礎(chǔ)19-21
• 2.1.2 熱聲學(xué)的流體力學(xué)基礎(chǔ)21-22
• 2.1.3 理想氣體參數(shù)22
• 2.1.4 聲學(xué)基礎(chǔ)22-23
• 2.2 熱聲效應(yīng)理論發(fā)展23-25
• 2.2.1 肖家華的一般聲場理論23
• 2.2.2 交變流動理論23-24
• 2.2.3 郭方中的熱聲網(wǎng)絡(luò)模型24
• 2.2.4 定常流動理論24-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 3 駐波熱聲制冷機(jī)原理及相關(guān)設(shè)計準(zhǔn)則26-34
• 3.1 熱聲制冷機(jī)原理及工作過程分析26-27
• 3.2 熱聲制冷機(jī)零部件設(shè)計27-32
• 3.2.1 聲驅(qū)動器27-29
• 3.2.2 諧振管29-30
• 3.2.3 換熱器30
• 3.2.4 板疊30-32
• 3.3 運(yùn)行參數(shù)選擇32-33
• 3.3.1 氣體工質(zhì)的選擇32
• 3.3.2 平均壓力的選擇32
• 3.3.3 壓比的選擇32-33
• 3.4 本章小結(jié)33-34
• 4 熱聲制冷機(jī)模型設(shè)計34-40
• 4.1 錐管動壓幅值放大分析34-37
• 4.2 諧振管的設(shè)計37-38
• 4.3 設(shè)計模型模態(tài)分析38-39
• 4.4 本章小結(jié)39-40
• 5 熱聲效應(yīng)影響因素研究及提高制冷效率途徑探討40-52
• 5.1 諧振管FLUENT模擬40-42
• 5.1.1 諧振管模型簡化及有限元模型建立40
• 5.1.2 邊界條件和初始條件的確定與施加40-41
• 5.1.3 求解設(shè)置41
• 5.1.4 結(jié)果分析及結(jié)論41-42
• 5.2 諧振管放置一塊板疊兩端溫差分析42-44
• 5.3 熱聲制冷機(jī)具體結(jié)構(gòu)參數(shù)及計算44-46
• 5.3.1 熱聲制冷機(jī)具體結(jié)構(gòu)參數(shù)44
• 5.3.2 網(wǎng)格劃分44-45
• 5.3.3 求解設(shè)置及計算結(jié)果45-46
• 5.4 板疊間介質(zhì)速度變化46-47
• 5.5 板疊間隙中溫度分布47-49
• 5.6 平均壓力對板疊兩端溫差的影響49-50
• 5.7 壓比對板疊兩端溫差的影響50-51
• 5.8 本章小結(jié)51-52
• 結(jié)論52-53
• 參考文獻(xiàn)53-57
• 在學(xué)研究成果57-58
• 致謝58

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 程章展,甘智華,邱利民,陳國邦;20K溫區(qū)GM型單級脈管制冷機(jī)初步實(shí)驗[J];低溫工程;2004年03期

2 張曉青,陳宇,董凱軍,蔣華,柳玉林,陳謙;高頻微型熱聲制冷機(jī)的樣機(jī)設(shè)計與性能預(yù)測[J];低溫工程;2005年02期

3 涂虬,陳正軍,張曉青,郭方中;熱聲理論的研究進(jìn)展及其應(yīng)用[J];真空與低溫;2004年03期

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  本文關(guān)鍵詞：高頻微型駐波熱聲制冷機(jī)基礎(chǔ)問題研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：339152