聲功回收級(jí)聯(lián)型脈管制冷機(jī)研究.pdf

1、在脈管制冷機(jī)中，由于其冷端無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，無(wú)法像斯特林制冷機(jī)那樣通過(guò)排出器（或活塞）回收膨脹功，因而存1在于脈管單元內(nèi)的聲功將以熱的形式耗散在脈管熱端的調(diào)相機(jī)構(gòu)中，使之本征效率低下。而對(duì)于高溫超導(dǎo)冷卻中所需要的百瓦級(jí)或千瓦級(jí)等大功率應(yīng)用場(chǎng)合，這就意味著有近千瓦的聲功將在脈管熱端白白耗散掉。本文提出一種可以回收這部分聲功的級(jí)聯(lián)型脈管制冷機(jī)，它由主級(jí)脈管制冷機(jī)和輔級(jí)脈管制冷機(jī)構(gòu)成，主輔級(jí)之間通過(guò)一根傳輸管連接，既滿足主級(jí)的調(diào)相，又可使其驅(qū)動(dòng)輔級(jí)

2、脈管制冷機(jī)，從而達(dá)到聲功回收利用的目的。為此，本文開(kāi)展了以下三方面的研究工作:
　　1)對(duì)脈管制冷機(jī)聲功回收概念的提出與發(fā)展作了較為詳盡的文獻(xiàn)調(diào)研，按結(jié)構(gòu)類型可分為主動(dòng)回收型和被動(dòng)回收型兩種。受Swift的四分之一波長(zhǎng)理論的啟發(fā)，提出聲功回收級(jí)聯(lián)型脈管制冷機(jī)結(jié)構(gòu)，以提高整機(jī)效率。
　　2)采用回?zé)崾降蜏刂评錂C(jī)設(shè)計(jì)軟件REGEN和Sage，完成對(duì)單級(jí)脈管制冷機(jī)和級(jí)聯(lián)型脈管制冷機(jī)的整機(jī)建模，詳細(xì)闡述基于軟件各自優(yōu)勢(shì)的高效設(shè)計(jì)思路

3、，完成對(duì)主級(jí)參數(shù)的優(yōu)化，以及傳輸管和輔級(jí)的設(shè)計(jì)，并對(duì)單級(jí)脈管制冷機(jī)和級(jí)聯(lián)型脈管制冷機(jī)內(nèi)部相位變化和能量流分布進(jìn)行了詳細(xì)的分析。理論計(jì)算表明:在500 W電功輸入下，單級(jí)脈管制冷機(jī)在233K可以得到196.3W的制冷量（相對(duì)卡諾效率11.3％），級(jí)聯(lián)后的脈管制冷機(jī)可以得到252.6 W的制冷量（相對(duì)卡諾效率14.5％），比前者提高28.6％。
　　3)設(shè)計(jì)并搭建單級(jí)脈管制冷機(jī)與級(jí)聯(lián)型脈管制冷機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，在500W電功輸入下，單級(jí)制冷機(jī)