高频脉冲管制冷机的蓄冷器源汇模型、流动模拟和参数优化
发布时间:2018-01-29 06:24
本文关键词: 脉冲管制冷机 蓄冷器 源/汇项模型 对流换热系数 相位角 出处:《力学学报》2017年02期 论文类型:期刊论文
【摘要】:蓄冷器是脉冲管制冷机的一个关键部件,其工作性能将直接影响整机性能.针对工质在蓄冷器内交变流动的特性,提出了一个新的源/汇项模型来模拟蓄冷器内的流动与换热,同时模型也考虑了气固间的非热平衡.对于蓄冷器和换热器内的固体填料,在一些假定条件的基础上推导得到了固体物质的温度分布的解析解.该模型不需要建立固体的能量方程,减小了计算的工作量,避免了达西定律在高频下不适用的限制条件,并针对交变流动情况下对流换热系数的取值提出了解决方法.新模型的计算结果与实验结果符合良好,验证了模型的可靠性.进一步应用此模型分析了蓄冷器内部的热交换和制冷机理,并进行了蓄冷器的优化设计,对于不同目数,不同丝径,不同材料的丝网,进行了各种情况下蓄冷器的换热性能优化分析.
[Abstract]:The storage device is a key component of the pulse tube refrigerator, and its working performance will directly affect the performance of the whole machine. A new source / sink model is proposed to simulate the flow and heat transfer in the accumulator. The non-thermal balance between the gas and solid is also considered in the model. The analytical solution of the temperature distribution of solid material is derived on the basis of some hypothetical conditions. This model does not need to establish the solid energy equation and reduces the calculation workload. The limit condition that Darcy's law is not applicable at high frequency is avoided, and the solution to the value of convection heat transfer coefficient in the case of alternating flow is proposed. The calculated results of the new model are in good agreement with the experimental results. The reliability of the model is verified. Further, the heat exchange and refrigerating mechanism inside the accumulator are analyzed, and the optimum design of the accumulator is carried out, for different mesh number, different wire diameter and different material screen. The heat transfer performance of the accumulator is optimized under various conditions.
【作者单位】: 中国科学院力学研究所流固耦合系统力学重点实验室;中国科学院大学工程科学学院;
【分类号】:TB61+1
【正文快照】: 2016 10 17收稿,2017 01 06录用,2017 01 09网络版发表.引用格式:张珍,李家春.高频脉冲管制冷机的蓄冷器源汇模型、流动模拟和参数优化.力学学报,2017,49(2):421-430Zhang Zhen,Li Jiachun.New source/sink model,flow simulation and parameter optimization of the re
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,本文编号:1472776
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