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热声驱动的脉管制冷特性研究

杨洪广  
【摘要】: 热声驱动的脉管制冷是一种新型的制冷方式,它没有机械运动部件,采用惰性气体为工质,具有无污染、结构简单、可靠性高、寿命长等优点。从1990年Swift和Radebaugh等人首先提出这个概念以来,热声发动机驱动脉管制冷机系统成为该领域的研究热点。 本文首先介绍了研究的背景和意义,简要回顾了热声系统的发展历史和研究现状,并介绍了热声理论和脉管制冷理论,详细介绍了热声发动机和脉管制冷机的设计准则及方法。并定性和定量的对热声系统的原理进行了简单的论述。 设计并搭建了热声驱动的脉管制冷系统试验台,对系统中的冷却器、加热器、喷射泵、回热器、声容、反馈回路、谐振直路及脉管制冷机等的结构尺寸做了详细介绍。 对该系统进行了初步的实验,并利用热声网络模型分布参数法对系统的性能进行校核及预测。经计算可知我们所选用的回热器的长度和丝网目数基本能使系统效率达到最优,热声发动机的回热器中的速度波和体积流量波之间的相位角相差不大,所以我们可以期待该发动机能有良好的性能。 最后是全文的总结及未来的展望。


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