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自由活塞式斯特林制冷机压缩活塞间隙密封泄漏的数值模拟 被引量:8
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作者 马诗旻 陈曦 +3 位作者 李静 张华 袁重雨 祁影霞 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期24-28,共5页
采用数值模拟的方法,基于压力波和活塞位移波的简谐变化规律,对自由活塞式斯特林制冷机压缩活塞与气缸的间隙密封内氦气建立数值模型,模拟了间隙内氦气在不同工况下的层流流动。结果显示在一个周期内,流过间隙密封的气体体积净流量为0,... 采用数值模拟的方法,基于压力波和活塞位移波的简谐变化规律,对自由活塞式斯特林制冷机压缩活塞与气缸的间隙密封内氦气建立数值模型,模拟了间隙内氦气在不同工况下的层流流动。结果显示在一个周期内,流过间隙密封的气体体积净流量为0,质量净流量不为0,净流量方向从压缩腔流向背压腔,会造成活塞在工作中向压缩腔偏移。分析结果显示压力波和间隙宽度对泄漏量的影响较大,随充气压力、压比以及间隙的增大,泄漏量增加;活塞运动对其影响较小,当活塞位移波与压力波的相位差小于90°时,相位差增大,泄漏量增加,活塞频率增大,泄漏量增加。 展开更多
关键词 热工学 自由活塞式斯特林制冷机 数值模拟 间隙密封 泄漏量
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200K/40W自由活塞斯特林制冷机的实验研究 被引量:19
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作者 陈曦 张华 +1 位作者 吴亦农 陈楠 《上海理工大学学报》 EI CAS 北大核心 2007年第4期337-340,344,共5页
针对温度为200 K低温冰箱,研制了一台大冷量自由活塞斯特林制冷机.实验测试了充气压力和制冷温度对压缩机共振频率的影响;研究了膨胀机固有频率和运行频率对位移相位差的影响关系;采用多点热负荷静态复温法测试了制冷机的静态冷损,证明... 针对温度为200 K低温冰箱,研制了一台大冷量自由活塞斯特林制冷机.实验测试了充气压力和制冷温度对压缩机共振频率的影响;研究了膨胀机固有频率和运行频率对位移相位差的影响关系;采用多点热负荷静态复温法测试了制冷机的静态冷损,证明了氦气和丝网导热对静态冷损影响极小.该样机在200 K时最大制冷量可达40 W(250 W输入). 展开更多
关键词 自由活塞斯特林制冷机 频率 相位差 静态冷损
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关键部件对自由活塞斯特林制冷机制冷性能的影响 被引量:7
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作者 陈曦 武卫东 +2 位作者 张华 吴亦农 陈楠 《上海理工大学学报》 EI CAS 北大核心 2008年第5期421-424,共4页
实验测试了两种不同丝网蓄冷器的流阻特性及其对整机制冷性能的影响,表明在低温下需要设计小空隙率,而在高温区需要设计大空隙率.通过改变冷头材料,实验测试了冷头表面温度的变化情况.比较了不同制冷量下两种冷头的表面温差,表明制冷量... 实验测试了两种不同丝网蓄冷器的流阻特性及其对整机制冷性能的影响,表明在低温下需要设计小空隙率,而在高温区需要设计大空隙率.通过改变冷头材料,实验测试了冷头表面温度的变化情况.比较了不同制冷量下两种冷头的表面温差,表明制冷量越大,冷头材料导热系数对两者表面温差的影响越大.通过粘贴排出器垫块,改变冷端死容积.分析了死容积对整机性能的影响,在200 K温度以下,死容积越小,制冷性能越好,但在240 K以上的高温区,制冷性能受死容积的影响较小. 展开更多
关键词 自由活塞斯特林制冷机 蓄冷器 冷头 死容积
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10W@77K自由活塞斯特林制冷机的设计和实验研究 被引量:3
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作者 祁云 孙大明 +4 位作者 乔鑫 沈惬 章杰 汪乘红 丁海威 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期35-39,64,共6页
为满足高温超导、红外探测和气体液化等领域对高效率、高可靠性、长寿命低温制冷机的需求,对10 W@77 K自由活塞斯特林制冷机进行了研究。制冷机设计为整体式结构,由动磁式直线电机驱动。基于Sage建立制冷机整机模型开展了数值求解,并根... 为满足高温超导、红外探测和气体液化等领域对高效率、高可靠性、长寿命低温制冷机的需求,对10 W@77 K自由活塞斯特林制冷机进行了研究。制冷机设计为整体式结构,由动磁式直线电机驱动。基于Sage建立制冷机整机模型开展了数值求解,并根据数值计算结果对运行频率、工作压力以及回热器填料等对制冷机性能的影响规律进行了分析。计算结果表明,在制冷机结构参数优化的条件下,工作压力为2.1 MPa、运行频率为60 Hz时,制冷量可达11.87 W@77 K,COP为0.068。根据参数优化设计结果研制样机并开展实验研究,实测制冷量达到10.62 W@77 K,COP为0.062。将制冷机连续运行200 h,制冷量波动范围小于0.5 W(即总制冷量的±4.7%),显示出良好的性能稳定性。 展开更多
关键词 斯特林制冷机 自由活塞 直线电机 回热器 参数优化
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排出器等效机械阻尼对自由活塞斯特林制冷机性能影响的数值模拟 被引量:1
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作者 李小伟 余国瑶 +2 位作者 戴巍 罗二仓 陈燕燕 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期1-5,37,共6页
针对一台设计目标为300 W@80 K自由活塞斯特林制冷机,数值计算研究了排出器等效机械阻尼R_m对制冷机性能的影响及其作用机理。研究发现,R_m对制冷机的影响主要有两方面,一是直接影响排出器处的摩擦损失,导致制冷机性能变化;其次是改变... 针对一台设计目标为300 W@80 K自由活塞斯特林制冷机,数值计算研究了排出器等效机械阻尼R_m对制冷机性能的影响及其作用机理。研究发现,R_m对制冷机的影响主要有两方面,一是直接影响排出器处的摩擦损失,导致制冷机性能变化;其次是改变了系统的声场分布,导致其他核心部件如回热器和换热器的损失变化。此外,制冷机入口声阻抗特性随之发生变化并进一步影响制冷机与压缩机的耦合性能。计算结果表明,维持制冷机输入声功1 363 W不变,当R_m由25 Ns/m增大至100 Ns/m时,制冷机制冷量由194.7 W降低至160.9 W,相对卡诺效率由38.9%降低至32.2%。 展开更多
关键词 热工学 制冷与低温工程 自由活塞斯特林制冷机 排出器 等效机械阻尼
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活塞式斯特林制冷机的优化关系
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作者 解文方 周玲 《低温工程》 CAS CSCD 1995年第1期53-55,共3页
考虑等温过程的传热热阻和活塞式斯特林制冷机的死容积影响,导出一类活塞式制冷机的优化关系。
关键词 斯特林 制冷机 热阻 优化 关系 活塞式
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自由活塞式斯特林发动机的性能优化 被引量:5
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作者 唐硕捷 黄护林 张银 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1138-1143,共6页
以Simple分析法为基础,扩展针对自由活塞式斯特林发动机的分析软件,研究各项设计参数对自由活塞式斯特林发动机性能的影响,并对各项设计参数进行优化。结果表明:发动机性能随回热器孔隙率和相位角的变化有最佳值,而随系统平均压力和频... 以Simple分析法为基础,扩展针对自由活塞式斯特林发动机的分析软件,研究各项设计参数对自由活塞式斯特林发动机性能的影响,并对各项设计参数进行优化。结果表明:发动机性能随回热器孔隙率和相位角的变化有最佳值,而随系统平均压力和频率的增加而增加;当加热器和冷却器长径比(L/g)大于10时,环形间隙(g)越小,发动机输出功率与热效率越高;发动机输出功率随回热器长径比的增加而减小,热效率随回热器长径比的增加而增加;而发动机性能随加热器与冷却器长径比的变化有最佳值。 展开更多
关键词 自由活塞式斯特林发动机 性能优化 长径比 相位角 频率 平均压力
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斯特林发动机在空间太阳能发电中的应用 被引量:8
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作者 姚睿 吴克启 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期111-114,共4页
提出了空间太阳能发电系统中采用自由活塞式斯特林发动机发电装置的概念设计模型,确立了整个概念设计的框架,并对自由活塞式斯特林发动机作了初步设计,同时对有关问题进行了讨论,提出了今后的发展方向。
关键词 空间太阳能发电 发电装置 自由活塞式 斯特林发动机
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