回热器作为脉管制冷机的关键部件之一,其损失在脉管制冷机总损失中占有较大比例,其性能好坏决定了脉管制冷机的制冷性能。针对回热器内部损失机理的基础研究一直以来未能很好地解决,针对脉管制冷机工作状态下交变流动回热器的阻力特性研究较少,包括阻力系数、求解二维仿真时的粘性阻力系数、惯性阻力系数均是解析回热器控制方程以及对回热器进行数值模拟的关键参数。本文结合实验室自研的一台直线型脉管制冷机,搭建回热器阻力特性测试平台,对真实工作条件下回热器低温交变流动阻力系数进行测量,将实验所测得的粘性阻力系数和惯性阻力系数作为参数代入脉管制冷机整机二维仿真模型,完成仿真后与实验结果比照一致性较好,提高了模拟计算精度。研究内容在回热器低温交变流动阻力特性方面作了有益的探索,具体工作如下:1、回热器低温运行交变流动工作特性研究基于回热器相位特性理论推导了回热器内压力波、质量流、速度波等交变流动工作特性物理量的计算公式,搭建了回热器冷热端压力波实验测试平台、质量流和速度波的间接测量实验平台,对回热器内冷热端压力特性、质量流及速度波的交变流动特性进行测量分析。2、回热器低温工作阻力系数研究基于多孔介质守恒方程和热声学理论对粘性阻力系数和惯性阻力系数进行分析,搭建了回热器低温工作交变流动阻力特性实验平台,结合回热器内交变流动和多孔介质中流动过程的研究结果,以基本的工质流体动量守恒方程为起点,理论解析了阻力源项、粘性项与惯性项的关系,并建立了压降与速度的拟合关系式。实验研究了回热器粘性阻力系数和惯性阻力系数随着工况的变化规律,拟合得出了适用于运行工况下的阻力系数经验公式。实验结果显示,粘性阻力系数随着制冷温度的升高而降低,惯性阻力系数随着制冷温度的升高而增大;粘性阻力系数和惯性阻力系数随着充气压力的增加均有所变小;粘性阻力系数随着填充丝网目数的增加而增加,惯性阻力系数随着丝网目数的增加而减小。3、阻力系数在二维数值仿真中的运用构建了脉管制冷机二维计算流体力学数值仿真模型,利用实验所测得的粘性阻力系数和惯性阻力系数作为多孔介质模型基础输入参数,基于用户自定义函数编译了压缩机入口边界条件和脉管制冷机边界条件,求解回热器的质量、动量、能量方程,分析了脉管制冷机内部的流动与换热,模拟仿真结果与实验一致性较好,仿真精度在92.7%,提高了二维数值仿真计算精度。