热声制冷微循环的特性优化

建立包含直线过程的热声制冷微循环模型,简要描述了热声微循环过程.应用有限时间热力学的方法分析此模型的循环最优性能,求出了包含直线过程的热声微循环吸热与放热的临界点、循环的制冷量、制冷率及制冷机的性能系数;并由数值模拟得出热声制冷微循环中,制冷量、制冷率以及制冷机性能系数与直线过程压强比和等压过程体积比之间的特性关系.结果表明:制冷机的制冷量随着等压过程体积比的增大而增加;等压过程体积比给定的条件下,直线过程压强比越小的制冷机获得的制冷量就越大;适当的压强比或体积比可以有效的提高制冷机的性能系数.

广义一维势中热声制冷微循环的性能分析

从工质粒子在不同声波势场条件下的量子力学行为入手,建立一套适用于各种一维势场条件的广义量子热声制冷微循环分析模型并推导出广义量子热声制冷微循环的性能参数表达式。以几个典型的一维势场为例,计算分析工质粒子在不同势场中运动时的循环性能。通过比较,确定当工质粒子工作于一维无限深势阱或谐振势阱条件下时,循环的性能系数和制冷率的综合性能比其他势场条件时的优。研究结果表明:要使热声制冷机性能达到最优,必须对声场进行控制,使其能够在回热器中建立起一维无限深势阱或谐振势阱。