电机调相式热声制冷机研究
本文选题:热声制冷机 + 直线发电机 ; 参考:《工程热物理学报》2016年03期
【摘要】:优化匹配出口阻抗是热声制冷机获得最佳性能的关键点之一。本文提出了一种电机调相式热声制冷机方案,它利用直线发电机提供热声制冷机高效工作所需的相位,同时回收制冷机出口膨胀功并转换成电能,提高整机效率。与现有技术相比,本方案的热声制冷机具有制冷效率较高、结构简单的优点,适用于冷量比较大、制冷温度较高、膨胀功相对较多的情形。此外,还可满足热驱动热声冷电联产的应用需求。本文基于经典热声理论,先计算分析了直线发电机入口阻抗、制冷机入口压比对制冷性能的影响。在此基础上搭建实验台进行了初步实验,在平均压力3 MPa、工作频率55 Hz下,获得了110 K制冷量158.3 W,制冷机相对卡诺效率为16.1%,将回收的电功计入后整机效率达到了31.4%。
[Abstract]:Optimization of matching exit impedance is one of the key points for thermoacoustic refrigerators to obtain optimal performance. In this paper, a thermoacoustic refrigerator with motor phase modulation is proposed, which uses linear generator to provide the phase needed for the thermoacoustic refrigerator to work efficiently. At the same time, the expansion power of the refrigerator outlet is recovered and converted into electric energy, so as to improve the efficiency of the whole machine. Compared with the prior art, the thermoacoustic refrigerator has the advantages of high refrigeration efficiency and simple structure. It is suitable for the case of large cooling capacity, high refrigeration temperature and relatively high expansion power. In addition, it can meet the application requirements of heat driven thermoacoustic, cooling and electricity cogeneration. Based on the classical thermoacoustic theory, the influence of the inlet impedance of linear generator and the inlet pressure ratio of the refrigerator on the refrigeration performance is first calculated and analyzed. On this basis, a preliminary experiment was carried out on an experimental bench. Under the average pressure of 3 MPA and the working frequency of 55 Hz, the refrigerating capacity of 110K was 158.3 W, the relative efficiency of the refrigerator was 16.1W, and the efficiency of the whole machine was 31.4g after the recovery of electrical power was counted into account.
【作者单位】: 中国科学院低温工程学重点实验室;中国科学院大学;
【基金】:国家自然科学基金项目(No.51476183) 北京市自然科学基金(No.3132034)
【分类号】:TB651
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,本文编号:2093674
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