多孔光纤微型脉管制冷机回热器性能提升研究

"基于多孔光纤的微型脉管制冷机回热器性能分析，金滔，黄迦乐，汤珂，吴梦茜*，国家自然科学基金资助项目，高等学校博士学科点专项科研基金资助项目" 在低温工程领域，微型化是制冷机发展的一个重要趋势，特别是在需要高精度低温环境的科研、医疗和电子设备冷却等应用场景。本文主要探讨了一种创新的微型脉管制冷机设计，该设计采用了多孔光纤作为回热器的材料，以此来提升制冷机的性能和效率。 多孔光纤是一种在光通信领域广泛应用的技术，因其独特的结构特性——内部包含大量的微小孔洞，使得它在热声学领域也展现出潜力。在脉管制冷机中，回热器是关键部件，它的作用是通过热交换提高制冷循环的效率。传统回热器通常采用金属丝网或泡沫金属，而多孔光纤由于其高表面积与体积比，理论上可以提供更高效的热交换。 作者金滔、黄迦乐等人进行了数值模拟，研究了多孔光纤回热器的结构尺寸和平均压力对其性能的影响。他们发现，与常规回热器相比，基于多孔光纤的微型脉管制冷机回热器能够实现更高的效率。这主要是因为多孔光纤的微孔结构增加了气体分子与材料表面接触的机会，从而提高了热交换效率。 此外，论文还指出，这种新型回热器的微型化设计有助于制冷机的整体小型化，这对于那些空间有限或者需要便携式制冷解决方案的应用来说具有重要意义。同时，多孔光纤的使用可能还会带来其他优势，比如重量轻、制造工艺灵活以及可能的温度控制优化。 关键词涉及到低温制冷、脉管制冷机、回热器、微型化和多孔光纤，这些关键词揭示了研究的核心内容和技术焦点。低温制冷是指在极低温度下的冷却技术，脉管制冷机则是一种无机械运动部件的制冷系统，依赖于压力变化和热声效应进行制冷。回热器是其核心组件，而微型化和多孔光纤则是实现技术创新的关键点。 这篇论文提出了一种创新的制冷技术，通过多孔光纤的运用，为微型脉管制冷机的回热器设计提供了新的思路，有望推动低温制冷技术的进步。这一研究对于相关领域的工程师和科研人员来说，提供了有价值的参考和设计灵感。