【摘 要】
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串联型脉管制冷法是一种通过长的空管子(本文称为传输管)将脉管制冷单元依次进行串联的制冷方法。其既继承了脉管制冷法无冷端运动部件的优势,又弥补了脉管制冷法在高温区本
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串联型脉管制冷法是一种通过长的空管子(本文称为传输管)将脉管制冷单元依次进行串联的制冷方法。其既继承了脉管制冷法无冷端运动部件的优势,又弥补了脉管制冷法在高温区本征效率低的不足,其理论制冷效率为卡诺效率,有望在大冷量(例如千瓦级制冷量)和不同温度位制冷(如空间冰箱)等领域获得应用。本文在原有工作的基础上,重点围绕传输管前后换热器,从减小流动和传热损失的角度,开展了以下工作:1.找到了取消传输管前换热器的理论依据。结合线性热声理论,发展了一种换热器损失分析方法。结果表明,同样的换热器置于第一级传输管入口时,换热器内粘性和换热温差导致的声功损失为其置于第一级传输管后声功损失的两倍左右。同样的情况也存在于第二级传输管前后换热器中,理论分析指明各级传输管前换热器为不必要部件。2.实验验证了上述分析的正确性。在现有三级串联型脉管制冷机基础上,输入功率500W,运行频率55Hz时,去除一、二级传输管前换热器后,可获得总制冷量273.2W@233K,较原有结果增加了 23.6W,性能提升了 9.46%。实验结果验证了串联型脉管制冷机传输管前换热器应予去除。
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