新型谐振管耦合型双效斯特林制冷机的数值模拟

发布时间：2017-10-16 01:37

  本文关键词：新型谐振管耦合型双效斯特林制冷机的数值模拟

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【摘要】：结合经典双效斯特林制冷机结构与热声理论,提出一种谐振管耦合型双效斯特林制冷机,采用声学谐振管耦合斯特林发动机与斯特林制冷机,从而实现热驱动制冷,具有结构简单、潜在效率高、可靠性高、绿色环保的优点,在小型天然气液化、冷电联供以及空间探测领域有较大的应用潜力。针对实验室现有发动机和制冷机的参数,采用模拟软件Sage搭建了计算模型,计算验证了该结构的可行性。计算结果表明,在充气压力为3 MPa,工作频率为50 Hz,发动机压比为1.3条件下,该系统在80 K的制冷温度可获得210 W制冷量,整机效率为11.3%。同时进一步探究了系统内声场分布和主要部件损失,研究表明回热器内部声场偏离行波声场,谐振管中粘性损失较大和制冷机输入声功偏小是当前整机效率较低的主要原因。如果进行合理的优化设计,此类系统可以实现25%以上的整机效率。
【作者单位】： 中国科学院理化技术研究所低温工程学重点实验室;中国科学院大学;
【关键词】： 连接管耦合 双效斯特林制冷机 阻抗匹配 声场分布 损失
【基金】：国家自然科学基金(No.51376187) 国家重点研发计划(No.2016YFB0901403)项目资助
【分类号】：TB651
【正文快照】： be improved to over 25%if the whole system could be re-designed.1引言中国天然气资源蕴藏十分丰富,但是气源种类较多,分布也比较分散,大型气田相对较少[1]。大量零散小气田单井产量小,能够开采时间短,不具备大型气田的常规开采、处理的经济规模。因此需要大力开发小型撬

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本文编号：1039911