室温磁制冷机参数设计与研究
发布时间：2020-07-15 01:55
【摘要】：面对环境污染问题,我国开始实施可持续发展战略,加大绿色环保项目的投入和研发。制冷作为能源消耗的大户,并且气体压缩式制冷会产生环境问题,所以室温磁制冷作为一种新型的绿色环保制冷技术受到关注,对环境无危害,不会引起温室效应和臭氧层空洞问题,热力学循环效率高。本文主要对一种新型复合式室温磁制冷机的参数进行参数设计与研究。对新型复合式室温磁制冷机的设计研究主要分为三个方面:磁制冷材料性能测试,磁制冷机运行参数对制冷性能的影响,主动磁蓄冷器对制冷性能的影响。本文对磁制冷材料的制冷性能进行了对比研究,分别选用不同粒径的Gd颗粒填装到磁制冷机进行实验,改变不同条件进行制冷效果对比,发现30~40目和10~20目Gd颗粒填装到磁制冷机运行120min得到的冷端最低温度分别为1.9℃和6.4℃;同种材料的不同孔隙率和不同质量对磁制冷机的制冷效率影响很大,孔隙率为0.4的Gd颗粒制冷效果好于孔隙率为0.45的Gd颗粒,增大磁性工质质量可以显著提升制冷效果。研究了磁制冷机运行参数对制冷效果的影响,包括环境温度、换热角度、运行周期、流量这四个运行参数,发现改变换热角度对于提升制冷性能影响不大;环境温度对磁性工质磁热效应影响明显,当环境温度偏离磁性材料居里温度太大时,制冷效果会大大减弱;换热时间应选择恰当的时间才能做到既能换热充分又能提高工作频率,非换热时间越短制冷效果越好,但是要注意机器寿命。主动磁蓄冷器是磁制冷机的核心部件,通过对热交换流体、磁工质形状、不同居里温度磁工质叠加和磁蓄冷器构造进行研究,提高磁制冷机的制冷效率。热交换流体比热容越大、阻力越小,制冷效率越好;磁性工质应尽可能做成阻力小、接触面积大的形态才能有效提高热交换效率;不同居里温度磁工质多段叠加能显著提高制冷效果,五段叠加冷端最低温度为-0.9℃,在温度梯度不同温区内,填充相应居里温度的磁工质,可以让回热器每段位置的材料都能发挥最大的磁熵变;相同条件下细长形状的磁蓄冷器比短粗形状的冷端温度更低,应在满足机器设计的前提下,考虑形状的影响。
【学位授予单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TB651
【图文】：
Warburg 发现了金属铁的并测量到了金属镍的磁热效应，实验一个可逆的温度改变（约 0.7K）[3]，这度可逆的热力学过程，第二，磁热效ss 给出了磁热效应的热力学解释[4]。磁制冷机实验成为了可能，研究人员制冷的磁制冷技术。1976 年，美国宇，金属Gd 作为磁热工质，水作为热交且产生的n绱笥诓牧媳旧聿奈律钦嬲庖迳洗胖评涞目耍
本文编号：2755797
【学位授予单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TB651
【图文】：
Warburg 发现了金属铁的并测量到了金属镍的磁热效应，实验一个可逆的温度改变（约 0.7K）[3]，这度可逆的热力学过程，第二，磁热效ss 给出了磁热效应的热力学解释[4]。磁制冷机实验成为了可能，研究人员制冷的磁制冷技术。1976 年，美国宇，金属Gd 作为磁热工质，水作为热交且产生的n绱笥诓牧媳旧聿奈律钦嬲庖迳洗胖评涞目耍
本文编号：2755797
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