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| 1 | 单级大功率斯特林型脉管制冷机模拟与实验研究显示文摘为了研究大功率斯特林型脉管制冷机中存在的流动的不均匀性、回热器和脉管内的温度不均匀性、制冷机与压缩机的阻抗匹配等问题,本文基于模拟软件Sage设计制造了一台单级大功率斯特林型脉管制冷机并对其进行了初步试验研究。在60 Hz工作频率,充气压力为1.9 MPa时,800 W输入功率下达到最低无负荷制冷温度56.9 K;充气压力为2.0MPa,输入功率为4 kW时制冷量为41.2 W@77 K,与理论模拟结果存在较大差距。实验发现回热器存在严重的温度不均匀性,中部最大温差高达120 K。 | 孙久策 邱利民 甘智华 孙大明 方凯 刘东辉 姜晓 | 2012 | 工程热物理学报2012，33，8： | 5 |
| 2 | Open-air traveling-wave thermoacoustic generator显示文摘Taking the input and reflected waves into account,the relationship between the acoustic impedance at the end and the input of a system were theoretically analyzed.Closed and open acoustic configurations that influence the pressure,volumetric velocity,impedance and acoustic work were compared in detail.Based on the above investigation,an open-air traveling-wave thermoacoustic generator was designed and fabricated.It is composed of a looped tube,a resonator open at one end,a regenerator,and hot and cold heat exchangers.It is a small scale and simple configuration.The resonant frequency is 74 Hz at 1 bar in air.The maximum acoustic pressures at the open end and 0.5 m far away from the open end are 133.4 dB and 101 dB from a reference value of 20μPa when the heating power was 210 W,respectively.Acoustic pressure is reasonable for practical application as a low-frequency acoustic source.In further work,we believe that the acoustic pressure at the open end can achieve 150 dB,which could be a solution to problems in existing acoustic generators.These problems include low acoustic pressure and system complexity.It can be used as a basic acoustic source for low frequency and long-range noise experiments,and as a supply for high acoustic pressures necessary for industrial sources. | XIE XiuJuan GAO Gang ZHOU Gang LI Qing | 2011 | Chinese Science Bulletin2011，56，20： | 1 |
| 3 | 30K温区百瓦级二级斯特林制冷机显示文摘30 K温区大冷量回热式低温制冷机在超导冷却、气体液化等领域具有广阔的应用前景.相较于其他类型的低温制冷机,斯特林制冷机具有结构紧凑、降温速率快、效率高等优势.基于理论分析和数值计算结果研制了一台大冷量二级斯特林制冷机,并对其开展了初步的实验研究.对不同工况下制冷机的压力波特性以及室温端换热器的换热特性进行研究,发现提高充气压力,压缩腔的压力振幅会提高,室温端换热器的换热量提高.提高第二级制冷温度,压缩腔的压力振幅与室温端换热器的换热量减小,且其减小速率均随制冷机第一级热负荷的增加而提高.制冷机无负荷工作时,每提高0.1 MPa充气压力,制冷机第二级制冷温度降至30 K的平均降温速率提高0.72 K/min.在2.6 MPa充气压力时,制冷机第二级可在13.24 min内降至30 K,最终无负荷制冷温度为19.83 K,此时第一级制冷温度为71.2 K.在第一级无热负荷时,该制冷机在30 K时可提供110 W制冷量,相对卡诺效率为10.96%,这是目前国内该类型低温制冷机公开报道的最高性能. | 乔鑫 孙大明 祁云 苏峙岳 于弘元 章杰 王建中 牛小飞 | 2020 | 科学通报2020，65，10： | 1 |
| 4 | 液氮温区单级大功率斯特林型脉管制冷机工作特性研究(英文)显示文摘目的:探索充气压和运行频率等工作特性对大功率脉管制冷机最低制冷温度、制冷量以及回热器温度不均匀性的影响,期望进一步提升制冷机工作性能。方法:1.通过理论计算模拟工作频率在40–70 Hz,充气压力在1.5–2.5 MPa下工作特性对制冷机性能的影响;2.实验研究充气压力为1.7–2.4 MPa,并在谐振频率附近工作时制冷机性能以及回热器温度不均匀性随充气压力、运行频率以及输入功率的变化。结论:1.制冷机运行在1.9–2.1 MPa充气压力下,因平衡了制冷温度和焓流损失,故能取得优异性能,且每一个充气压力对应一个最优的工作频率;2.通过优化充气压力和工作频率,脉管制冷机能够达到46.9 K的最低制冷温度,此时工作频率为56.5 Hz,充气压力为2.0 MPa。在8.9 k W输入功率下制冷机能够在72 K时提供304 W制冷量。 | Jiu-ce SUN Marc DIETRICH Li-min QIU Guenter THUMMES | 2015 | Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering)2015，16，7： | 1 |
| 5 | 大功率斯特林型脉管制冷机的最新研究进展显示文摘介绍了国内外大功率脉管制冷机的研究现状及最新进展,探讨了大功率脉管制冷机研究面临的大尺寸回热器中温度和流动的非均匀性等困扰发展的关键科学问题,指出了大功率脉管制冷机研究的发展趋势。 | 巢伟 孙大明 邱利民 孙久策 甘智华 | 2009 | 低温工程2009，，3： | 1 |
| 6 | 大功率脉管制冷机的温度非均匀性(英文)显示文摘目的:大功率脉管制冷机中存在的温度非均匀性问题导致回热器效率低下,严重阻碍制冷机性能的提高。本文回顾回热器非均匀性问题的理论与试验研究,对当前理论与实验的研究结果进行细致的分类与探讨,并展望将来非均匀性研究可能的发展方向。方法:1.当前回热器非均匀性理论与实验研究主要包括形成机理、发展机制和抑制方法三个方面。其中对其形成机理和发展机制的研究以理论为主,抑制方法的研究以实验为主。2.回热器温度非均匀性的形成机理,按照其诱发因素的来源可划分为内源性与外源性因素,其中内源性因素包括与回热器相关和变径流道等,外源性因素包括自然对流效应及外界温度扰动。3.发展机制主要认为是气体粘度与温度之间的正向关系导致的回热器内温度与流阻的正反馈效应。4.抑制方法主要是增加回热器内径向热导率,阻断其发展机制,或增加回热器长径比,抑制其影响范围。结论:1.温度非均匀性形成机制复杂,为多因素耦合作用;2.气体粘度与温度之间的正向关系导致的回热器内温度与流阻的正反馈效应是导致非均匀性发展的主要因素;3.增加回热器径向热导率和回热器长径比可有效抑制非均匀性。 | Kai FANG Li-min QIU Xiao JIANG Zhi-hua GAN Ning-xiang TONG | 2015 | Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering)2015，16，11： | 0 |
| 7 | 开口式行波热声发生器显示文摘考虑入射波和反射波,建立行波热声系统内管末端阻抗与管口阻抗的理论模型,详细对比管末端封闭和开口对压力、体积流率、阻抗和声功的影响,指出开口式行波系统的声场特点.在此基础上,研制了一台开口式低频行波热声发生器,它由环形圈、开口式谐振管、回热器和冷热端换热器等元件组成.以1bar空气为工质,运行频率74Hz,在输入热量210W时,管口处声压级达到133.4dB,距离管口0.5m处声压级为101dB,性能已达到低频声源可应用的范围.随着研究的深入,出口处声压级可达到150dB,有望解决现有低频声波发生器声压低、装置复杂、声学性能重复性差等问题,可以为低频远距离噪声实验或者工业声源和振动提供高声强声源. | 谢秀娟 高岗 周刚 李青 | 2011 | 科学通报2011，56，8： | 0 |
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