论文部分内容阅读
随着人们对环保认识的加深以及能源问题的日益突出,磁制冷技术作为一项绿色环保的制冷技术,受到许多国家的高度重视。磁制冷技术在低温领域的应用已经比较成熟,室温磁制冷技术也在不断地发展中。在研制巨磁材料的同时,室温磁制冷理论模型也在不断的完善。
室温磁制冷系统采用活性蓄冷器循环。活性蓄冷器是将磁热效应产生的能量变化传给换热流体的一种装置,换热流体从颗粒间的缝隙流过,将磁热效应产生的能量带走。活性蓄冷器性能直接影响到整个系统的制冷性能。
本文采用多孔介质二维模型来模拟蓄冷器内部流动与换热。模型考虑了轴向导热对换热的影响,导热项存在使得蓄冷器两端温度分布曲线变得平缓。并应用此模型计算分析了空隙率、流速、粒子直径、流动时间及蓄冷器长度对制冷性能的影响,可以得到如下结论:
对于一定的流速,存在最佳孔隙率使得制冷量达到最大值。随着流速的增大,制冷量达到峰值所对应的孔隙率成减小趋势。
粒子直径及温跨对制冷量的影响作用趋势是相同的,随着粒子直径或温跨的增大制冷量成减小趋势。
在一定流速下,存在最佳流动时间,使得制冷量达到最大。u=0.03m·s-1,制冷量达到最大时的流动时间为3.75s。
u=0.05m·s-1时,制冷量随着蓄冷器的长度增加而增加,L≥0.108m时,随着蓄冷器长度的增加,制冷量增加的幅度变小。当L≥0.108m时,u≤0.04m·s-1流速时,继续增加蓄冷器长度制冷量下降。