整体式斯特林制冷机用于家用冰箱的性能研究

基于斯特林制冷循环在环保方面的优点,对一种应用于家用和商用冰箱的整体式斯特林制冷机进行了实验研究.该制冷机由一个膨胀气缸、一个压缩气缸和回热器构成,膨胀活塞和压缩活塞以V型分布并由同一个曲柄连杆机构驱动,制冷端连接到膨胀气缸并向外部提供冷量.研究表明:当整体式斯特林循环制冷机应用于普冷和冰箱领域时,各种结构间存在着最优匹配;3种回热器结构中长度为60 mm、直径为50 mm的系统性能最优;对于不同的回热器,其工质氮气和氦气的最佳充气压力不同,在长度为60 mm、直径为50 mm的结构中,以氮气和氦气为工质的最佳充气压力分别为1 Mea和1.3 Mea,当转速分别为500～700 r/min(氮气)和800～1 000 r/rain(氦气)时,制冷量和性能系数最优.     

混合热阻条件下不可逆斯特林制冷机的基本优化关系

该文研究了混合热阻条件下不可逆斯特林制冷机的性能界限,导出了制冷机的制冷系数与制冷率间的优化关系,并作了些有意义的讨论,从而为斯特林制冷机的优化设计和最佳工况的选择提供些理论指导     

太阳能斯特林机热交换器动态 流阻损失数值分析

建立了太阳能斯特林机热交换器流阻损失方程,确定了其内工质流速和质量流率与转角的内在联系,开展了热交换器动态流阻损失数值计算,得到了回热器、加热器和冷却器动态流阻损失特性及其与热交换器参数的关系.研究表明:回热器、冷却器、加热器流阻功率损失比例分别为65.5%,19%和15.5%.回热器内流阻损失随丝网目数的增加而增大,随丝网孔隙率的增加而减小;冷却器内正、反向流阻损失峰值分别出现在转角100°和270°附近,且反向峰值更大;加热器内流阻损失曲线在横轴两侧不对称,正、反向峰值分别在转角144°和300°位置取得,且正向峰值大于反向峰值;同时在加热器和冷却器中,管径对流阻损失的影响均更显著.     

20 K及以下多级斯特林型脉管制冷机研究进展

脉管制冷机的调相结构至关重要,其目的在于将质量流与压力波的同相位置调整至约回热器的中间位置,从而有效降低回热器损失提升制冷机效率。本文归纳了多种调相机构在多级脉管制冷机中的具体应用,总结了过去十五年间在20 K及以下温度区间的斯特林型脉管制冷机的研究动态和进展。此外,本文也提出了多级斯特林型脉管制冷机在未来应用领域的发展前景以及潜在的技术发展方向。     

燃烧型超高频热声斯特林发电机实验研究

几十至几百瓦级便携式发电设备在离网应用和应急救灾等场景发挥着重要作用.自由活塞斯特林热机因其外燃属性带来的燃料适应性好、高效、可靠和静音等突出优点而有望成为便携式电源系统的重要发电技术.本文首次提出柴油气化燃烧驱动超高频自由活塞斯特林发电机的便携式发电系统.基于热声学的阻抗匹配和燃烧-交变流动热耦合,设计并研制了一套实验系统,实验中系统考察了不同燃烧功率下的输出特性,并开展了损失分析.初步实验结果表明,该发电系统在加热温度约为600℃时的最大输出电功为320 W,以柴油热值计算的最高热电效率为11.28％.受益于130 Hz的超高工作频率,发电机本体的比功率为90 W/kg,展现出良好的应用潜力.     

微型斯特林制冷机振动主动控制

本文研究了微型斯特林制冷机的振动主动控制问题,设计了一种全新的减振方案,即用直线电机推动一个质量平衡块来抑制制冷机的振动,采用基于前馈的自寻优控制器,控制算法由DSP芯片实现,使用该方案,制冷机的振动水平减小了一个数量级。     

斯特林发动机低硫柴油和二甲醚冷态喷雾

基于斯特林发动机喷雾特性,建立了斯特林喷嘴的数学物理模型,模拟了冷态工况下低硫柴油(ULSD)和二甲醚（DME）2种不同燃料在不同背压下斯特林发动机的喷雾过程,并与实验结果进行了对比分析.研究发现,背压的增大对ULSD的雾化具有促进作用, 对DME的雾化具有抑制作用;相同流量和背压下,DME的贯距比ULSD小,喷雾锥角比ULSD大.当背压增加较大时,继续提高背压对喷雾锥角的影响减弱,且喷雾锥角随着流量的增大而增大.     

提高斯特林热机效率实验探索分析

当前能源日渐减少,节能减排及有效利用能源已成为全球瞩目的问题,探索提高热机效率的途径倍受人们的关注.通过分析斯特林热机已有应用,再对比内燃机三种理想循环,由能量损失到内燃机的实际效率进行分析.通过将斯特林循环的P-V图与内燃机循环图进行比较,再根据热力学定律得到理想斯特循环中热机的效率表达式,结果表明理想斯特林热机效率...     

百赫兹气动斯特林制冷机高效蓄冷器设计与优化

本文介绍了一款百赫兹气动斯特林制冷机,该制冷机由线性压缩机和气动膨胀机组成。基于制冷机一维设计软件,对回热器长度、直径、填料,弹簧刚度,充气压力,频率等关键参数进行了优化设计,并开展了相关实验验证。整机重量800 g。最优频率110 Hz,在32 W输入电功下,80 K可提供1 W制冷量,可获得50 K的最低无负荷制冷温度,满足第三代红外光电探测器SWAP要求。     

《低温与超导》2010年总目录第38卷第159期～第170期

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