驻波热声制冷机回热器结构优化的理论与实验研究

本文主要探讨了驻波型热声制冷机回热器的结构优化问题，发表于2011年的《北京理工大学学报》第31卷第12期。作者高岗等人在该研究中深入分析了绝热条件下回热器内部系统能流特性，通过理论建模，得到了一个解析表达式，该表达式可以准确预测回热器的时均温度差△Tm，这个参数对于制冷机性能至关重要。 他们将理论计算的结果与实验数据以及线性化方法进行对比，证实了该解析表达式的有效性。这种分析方法对于理解热声制冷机制冷效率的提升具有重要意义，因为它允许工程师精确控制回热器的设计参数，如位置、板叠厚度和板叠间距。 在具体优化方面，研究者发现，最佳的回热器位置Ts可以通过解析公式Ts = f-1(△Tm)来确定，这意味着最优的回热器位置能够最大程度地利用能量转换，从而提高制冷效率。在板叠设计上，最优的板叠间距被确定为2y0/δx在3.3到3.4之间，这反映了在保证足够传热效率的同时，也需要避免过密导致的热量损失。此外，板叠厚度的最佳值为2l/δk=0.7，这一数值平衡了材料的传热性和机械稳定性。 这项工作不仅对现有驻波型热声制冷机的设计改进提供了科学依据，也为未来此类设备的优化设计提供了实用指导。它强调了理论模型在实际应用中的重要性，尤其是在处理复杂系统如热声制冷机中，通过精确的理论分析可以显著提升制冷性能，降低成本，并减少能源消耗。这篇文章对于推动热声制冷技术的发展具有重要的学术价值。