液氮温区大冷量自由活塞斯特林制冷机实验及模拟研究

发布时间：2018-07-17 22:04

【摘要】：自由活塞斯特林制冷机具有高可靠性、高效率、结构紧凑等优点,在高温强电超导和气体液化等领域有较广阔的应用前景。本文针对一台液氮温区大冷量自由活塞斯特林制冷机展开了实验和计算研究.实验中,输入声功2.35 kW时,制冷机在80 K获得了215 W制冷量,相对卡诺效率为24.9%。数值计算表明室温端换热器的性能不足对制冷机性能影响较大,此外,结构缺陷导致的回热器轴向孔隙率不均匀可能是制约制冷机性能的主要因素。针对上述问题优化系统有望显著提升制冷机性能。
[Abstract]:The free piston Stirling refrigerator has the advantages of high reliability, high efficiency and compact structure, so it has a broad application prospect in the field of high temperature superconductivity and gas liquefaction. In this paper, a large cooling free piston Stirling refrigerator in liquid nitrogen temperature region is studied experimentally and numerically. In the experiment, when the input acoustic power is 2.35 kW, the refrigerating capacity of 215 W is obtained at 80 K, and the relative Karnaugh efficiency is 24.9%. The numerical results show that the performance of the heat exchanger at room temperature has a great influence on the performance of the refrigerator. In addition, the axial porosity of the regenerator caused by structural defects may be the main factor restricting the performance of the refrigerator. To solve the above problems, the optimization system is expected to improve the performance of the refrigerator significantly.
【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;
【基金】：国家自然科学基金(No.51376187) 国家重点研发计划(No.2016YFB0901403)
【分类号】：TB651

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本文编号：2131068