斯特林制冷机分层回热器优化设计与实验

为了提高斯特林制冷机在低温下的性能,把分层填充回热器结构应用于低温斯特林制冷机中。利用REGEN3.3对自行研制的斯特林制冷机用分层回热器进行了优化设计,并对此进行了实验研究。研究结果表明,回热器采用恰当的分层方式能大幅度提高制冷机的性能。该斯特林制冷机与优化前相比,其膨胀机效率提高了52.8%,整机效率提高了79.8%。

线性斯特林制冷机分层回热器优化设计与实验

回热器为回热式低温制冷机的主要部件之一,其结构直接影响制冷机的性能。本文分析了分层填充回热器对制冷机性能的影响,在此基础上,结合回热器模拟软件REGEN3.3的仿真结果,设计了线性斯特林制冷机的分层填充回热器结构,并做了实验验证。实验结果表明,回热器采用适当的分层方式能大幅度提高制冷机的性能。该制冷机与优化前相比,降温速度提升了14%,整机效率提高了37.5%。

基于格子波尔兹曼方法的分层丝网回热器流动特性模拟

分层丝网回热器被广泛应用于低温机械制冷机中。通过构建单一目数丝网回热器与分层丝网回热器微观物理模型,利用格子玻尔兹曼方法(LBM),直接对不同结构丝网回热器流场进行了数值模拟,得到了不同结构丝网回热器的微观流场和两端的无量纲压差。模拟结果显示,LBM能有效预测丝网回热器的稳态流动阻力系数。对于分层丝网回热器,随着入口速度的增加,丝网回热器内整体流场的速度分布不均匀性增大,分层丝网回热器最大流速与无量纲压降主要受低目数丝网的特性决定。