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Numerical Modeling of the Performance of R22 and R290 in Adiabatic Capillary Tubes Considering Metastable Two-Phase Region——Flow Characteristics and Parametric Analysis of R22 and R290 被引量:2
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作者 周国兵 张于峰 郝红 《Transactions of Tianjin University》 EI CAS 2005年第4期255-261,共7页
Characteristics of R22 and its new alternative refrigerant R200 flowing through adiabatic capillary tubes are investigated based on the homogeneous model. Extensive flow variables along tube length such as pressure, t... Characteristics of R22 and its new alternative refrigerant R200 flowing through adiabatic capillary tubes are investigated based on the homogeneous model. Extensive flow variables along tube length such as pressure, temperature, viscosity, velocity. Reynolds number, friction factor and vapor quality etc are compared between the two fluids under the same operating condition. Two cases are considered, namely, either the same tube length or the same mass flow rate as inlet condition. The results show that the mass flow rate in the capillary tube of R290 is 40% lower than that of R22 due to the differences of physical properties between the two fluids. Further. a parametric analysis is performed and it appears that effects of geometric and thermodynamic parameters on mass flow rate of R290 are weaker than that of R22. When the condensing temperature is increased from 40℃ to 50℃ C. the mass flow rate for R22 is increased by 16%. while the increasing rate for R290 is 13%. 展开更多
关键词 refrigeration: adiabatic capillary tube numerical simulation HCFC replacement twophase flow R290
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Numerical Simulations of a Micro-Channel Wall-Tube Condenser for Domestic Refrigerators
2
作者 张会勇 李俊明 李红旗 《Tsinghua Science and Technology》 SCIE EI CAS 2010年第4期426-433,共8页
In recent years, microchannel heat exchangers have begun to be used in refrigeration and air conditioning systems. This paper introduces a microchannel condenser for domestic refrigerators with a theoretical model to ... In recent years, microchannel heat exchangers have begun to be used in refrigeration and air conditioning systems. This paper introduces a microchannel condenser for domestic refrigerators with a theoretical model to evaluate its performance. The model was used to obtain the optimal design parameters for different numbers of tubes and tube lengths. The results show that the needed tube height of the down- ward section decreases with the number of tubes and the tube diameter. Compared with the original con- denser, the present optimal design parameters can reduce the total metal mass by 48.6% for the two wall two side design and by 26% for the two wall one side design. Thus, the present condenser is much better than the condensers usually used in actual domestic refrigerators. 展开更多
关键词 refrigerator MICRO-tube CONDENSER numerical simulation
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基于Flow Simulation的管壳式换热器水与R134a热交换模态分析 被引量:1
3
作者 田亚 王祖辉 《压缩机技术》 2020年第5期46-52,共7页
换热器是工业中重要的换热组件之一,换热性能的良好与否直接影响整个机组的运行性能。本文采用数值模拟方法,使用Flow Simulation对管壳式换热器壳侧水与管侧R134a的两相流动及相变传热进行了模拟计算。根据流体流动特点,合适的湍流模型... 换热器是工业中重要的换热组件之一,换热性能的良好与否直接影响整个机组的运行性能。本文采用数值模拟方法,使用Flow Simulation对管壳式换热器壳侧水与管侧R134a的两相流动及相变传热进行了模拟计算。根据流体流动特点,合适的湍流模型,选定水流在壳程中进行换热,并根据水的进出口温度来校核热交换;选定R134a冷媒在壳程中进行换热,并根据冷媒特性设置进出口温度及管程内部压力来校核热交换。通过对管壳式换热器壳侧的流体介质与管侧的流体介质发生的热交换进行模拟研究,得到了管壳式换热器壳程与管程的速度场、温度场、压力场的分布情况,并进行了分析。对当下壳管式换热器结构设计起到参考、指导、验证作用。 展开更多
关键词 管壳式换热器 热交换 R134a冷媒 数值模拟
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螺旋式气波制冷机结构参数匹配数值研究
4
作者 侯凌意 姜尚磊 刘杨 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期171-181,共11页
结合理论分析和数值计算,对螺旋式气波制冷机中的核心结构——波转子,进行了结构敏感性分析.首先,根据波转子内激波与膨胀波等波系的流动,建立螺旋式波转子的理想波图,由此揭示波转子内能量传递与气体流动规律.在此基础上给出一维螺旋... 结合理论分析和数值计算,对螺旋式气波制冷机中的核心结构——波转子,进行了结构敏感性分析.首先,根据波转子内激波与膨胀波等波系的流动,建立螺旋式波转子的理想波图,由此揭示波转子内能量传递与气体流动规律.在此基础上给出一维螺旋式波转子结构设计方法,该方法具有一定精度,可以用于指导螺旋式气波制冷机设计.接下来建立螺旋式压力振荡管的数值模型,研究波转子垂直长度、螺旋长度以及螺旋导程对其效率的影响,并提出最优螺旋导程的拟合方程.最后,建立螺旋式气波制冷机整机模型,对比不同螺旋导程下的等熵制冷效率.结果表明,对一定垂直长度的波转子来说,随着螺旋导程的增大,等熵制冷效率先增大后减小,与拟合方程结果相符.经过螺旋最优化的波转子等熵制冷效率高于同垂直长度的均直型波转子,提高值可达13%. 展开更多
关键词 波转子 压力振荡管 制冷效率 最优螺旋导程 数值模拟
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高频微型脉冲管制冷机的设计计算方法研究 被引量:6
5
作者 侯宇葵 巨永林 +3 位作者 周远 孙力勇 王伦 梁惊涛 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期9-16,共8页
通过对高频微型脉冲管制冷机的几何结构以及运行参数进行分析 ,介绍了一种理论计算与试验结合的脉冲管制冷机设计方法 ;由此设计了一微型脉冲管制冷机系统 ,并进行了试验 ,实验结果基本满足了设计要求。
关键词 脉冲管制冷机 数值计算 微型制冷机 低温制冷
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场协同理论在脉管制冷机研究中的推广 被引量:7
6
作者 吴明 何雅玲 +2 位作者 陶文铨 李惠珍 陈钟颀 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期488-490,共3页
本文采用理论分析和数值计算的方法,确认由过增元教授等提出的强化换热的场协同理论同样可以应用到能量转换过程。文中用场协同理论揭示了脉管制冷机发展过程中几次重大改进的实质,并以此理论指导改进脉管制冷机的结构参数,发现了脉管... 本文采用理论分析和数值计算的方法,确认由过增元教授等提出的强化换热的场协同理论同样可以应用到能量转换过程。文中用场协同理论揭示了脉管制冷机发展过程中几次重大改进的实质,并以此理论指导改进脉管制冷机的结构参数,发现了脉管的最佳长径比。 展开更多
关键词 场协同理论 脉管制冷机 数值模拟
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制冷系统中水平管降膜式蒸发器内部流动数值模拟 被引量:13
7
作者 阮并璐 刘广彬 +1 位作者 赵远扬 李连生 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期318-322,共5页
采用FLUENT两相流VOF模型,对制冷系统中水平管降膜式蒸发器内部流场进行了数值模拟,研究了蒸发器内部蒸发管的不同布管方式对蒸发器内部流场的影响.计算结果表明:由于蒸发器入口制冷剂液体的滴落速度较小,而蒸发器内部气体流速相对较大... 采用FLUENT两相流VOF模型,对制冷系统中水平管降膜式蒸发器内部流场进行了数值模拟,研究了蒸发器内部蒸发管的不同布管方式对蒸发器内部流场的影响.计算结果表明:由于蒸发器入口制冷剂液体的滴落速度较小,而蒸发器内部气体流速相对较大且流场不均匀,因此导致液体垂直下落过程中受流场的影响较大;针对入口制冷剂流速不大的情况,预留水平的气流通道有助于改善蒸发器内部流场;较大宽度的气流通道有助于蒸发器内部流场的优化,该研究中满液式蒸发所占的比重较大,所以上部预留较小宽度,下部预留较大宽度有利于整体流场的优化. 展开更多
关键词 降膜式蒸发器 数值模拟 制冷系统 布管方式 气流通道
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脉冲管制冷机的程序模拟及验证 被引量:6
8
作者 杨鲁伟 卞诗瑶 +1 位作者 梁惊涛 周远 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 1997年第5期1-6,共6页
为了适应脉冲管制冷机实用化设计的需要,在热力学非对称理论的基础上,利用拉格朗日节点分析方法和有关回热器计算的经验公式,编制了一个可快速模拟和估算脉冲管制冷机性能的程序。该程序可模拟小孔型,双向进气型和多路旁通型等几种... 为了适应脉冲管制冷机实用化设计的需要,在热力学非对称理论的基础上,利用拉格朗日节点分析方法和有关回热器计算的经验公式,编制了一个可快速模拟和估算脉冲管制冷机性能的程序。该程序可模拟小孔型,双向进气型和多路旁通型等几种改进形式。计算结果与典型实验结果进行了比较,表明制冷量与压力参数均能较好地吻合。这表明程序所用模型的正确性,也说明这一计算程序达到了实用化的目标。 展开更多
关键词 脉冲管制冷机 程序模拟 实验 制冷机
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一种逼近卡诺制冷效率的级联脉管法及其两级验证 被引量:3
9
作者 王龙一 甘智华 +2 位作者 吴镁 孙潇 宋彦儒 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S2期269-274,共6页
理论分析表明,通过多级级联脉管组成的新结构,其理论制冷效率有望达到卡诺效率。给出了这样一种具有传输管声功回收装置的级联型脉管制冷机,传输管能将主级制冷机脉管热端压力波领先质量流的相位扭转为质量流领先压力波,同时实现能量最... 理论分析表明,通过多级级联脉管组成的新结构,其理论制冷效率有望达到卡诺效率。给出了这样一种具有传输管声功回收装置的级联型脉管制冷机,传输管能将主级制冷机脉管热端压力波领先质量流的相位扭转为质量流领先压力波,同时实现能量最大化的传输,用以驱动次级制冷机。实验结果表明,两级级联型脉管制冷机在233K工作时,制冷效率比单级结构提高了33%。 展开更多
关键词 脉管制冷机 热力学 级联 传输管 回收 数值模拟 实验验证
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漂移流模型用于毛细管两相流数值计算 被引量:2
10
作者 杨娅君 刘楚芸 +2 位作者 段毅 黄鑫风 赵明峰 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期303-307,共5页
毛细管作为家用空调器、电冰箱的节流元件,因为不能随制冷系统负荷变化而调节流量,所以设计毛细管合理参数至关重要。今将整个毛细管内的流动分为过冷液体区和气液两相区两个过程,建立了毛细管内制冷剂两相流动的漂移流模型;这一模型考... 毛细管作为家用空调器、电冰箱的节流元件,因为不能随制冷系统负荷变化而调节流量,所以设计毛细管合理参数至关重要。今将整个毛细管内的流动分为过冷液体区和气液两相区两个过程,建立了毛细管内制冷剂两相流动的漂移流模型;这一模型考虑了各相平均速度之间的差异,克服了以往均相流动模型的缺点。进一步考虑两相间相对运动和空隙率及流速沿截面的分布规律,对毛细管长度进行了数值计算。编制了毛细管长度计算的应用程序,并将数值计算结果与文献中的实验数据进行了分析比较,其误差在工程设计的允许范围之内。 展开更多
关键词 毛细管 制冷 漂移流模型 数值计算
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跨临界CO_2制冷系统中绝热毛细管性能模拟研究 被引量:2
11
作者 王晶 赵远扬 +1 位作者 李连生 王智忠 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期16-21,共6页
建立了CO2制冷系统中绝热毛细管一维稳态分布参数模型,以研究跨临界CO2系统中毛细管的性能和流动特性.分别采用3种不同摩擦系数关联式(Churchill、Colebrook、Bittle&Pate关联式)进行模拟和比较,研究了CO2在毛细管内的温度、压力、... 建立了CO2制冷系统中绝热毛细管一维稳态分布参数模型,以研究跨临界CO2系统中毛细管的性能和流动特性.分别采用3种不同摩擦系数关联式(Churchill、Colebrook、Bittle&Pate关联式)进行模拟和比较,研究了CO2在毛细管内的温度、压力、焓、熵及干度等的沿程分布规律.分析了管径、入口压力、入口温度和背压等4个参数对毛细管质量流量的影响,并考虑了壅塞现象.结果表明:采用Churchill和Colebrook关联式的效果较好,92%的计算值误差在10%以内,而Bittle&Pate关联式不适用于CO2绝热毛细管计算,因为它未考虑毛细管内壁的粗糙度;背压对质量流量影响很小,即使发生壅塞,壅塞质量流量和未壅塞时的质量流量差别也不大. 展开更多
关键词 跨临界 CO2制冷系统 毛细管 模拟
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垂直埋管土壤源热泵供热供冷实验与分析 被引量:12
12
作者 张开黎 王如竹 于立强 《流体机械》 CSCD 2001年第9期57-60,53,共5页
论述了垂直埋管周围土壤温度场随时间的变化以及垂直埋管土壤源热泵供热供冷性能同土壤温度变化的关系 ,采用有限元法利用所建理论模型对垂直埋管周围土壤温度场进行了数值模拟 。
关键词 垂直埋管 土壤源热泵 供热供冷性能 土壤温度场 数值模拟
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混合工质脉管制冷机性能的数值模拟 被引量:1
13
作者 何雅玲 吴明 +3 位作者 陶文铨 陈钟颀 潘雁频 王小军 《热科学与技术》 CAS CSCD 2002年第2期100-103,共4页
开发了适用于混合工质的脉管制冷机的计算程序。利用此程序对应用混合工质提高脉管制冷机的制冷性能进行了研究 ,发现当混合工质采用氦气和氢气 ,且处于合适的配比下 ,可以进一步改进脉管制冷机的制冷性能。给出了当混合工质最佳配比时 ... 开发了适用于混合工质的脉管制冷机的计算程序。利用此程序对应用混合工质提高脉管制冷机的制冷性能进行了研究 ,发现当混合工质采用氦气和氢气 ,且处于合适的配比下 ,可以进一步改进脉管制冷机的制冷性能。给出了当混合工质最佳配比时 ,脉管制冷机内热力参数的瞬时变化及一周期的循环参数。用该计算程序可以获得混合工质脉管制冷机内复杂过程的详细信息 。 展开更多
关键词 脉管制冷机 混合工质 数值模拟 低温制冷机
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场协同原理在强化换热与脉管制冷机性能改进中的应用(下) 被引量:3
14
作者 何雅玲 陶文铨 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第11期1106-1110,共5页
综述了文献中应用数值分析方法讨论场协同原理在脉管制冷机性能分析中应用的情况 ,说明迄今为止三代脉管制冷机性能的改进都可以用场协同原理得到合理的解释 .最后给出了应用场协同原理改进脉管制冷机性能的实例以及作者对进一步开展研... 综述了文献中应用数值分析方法讨论场协同原理在脉管制冷机性能分析中应用的情况 ,说明迄今为止三代脉管制冷机性能的改进都可以用场协同原理得到合理的解释 .最后给出了应用场协同原理改进脉管制冷机性能的实例以及作者对进一步开展研究的设想 . 展开更多
关键词 强化换热 脉管制冷机 场协同原理 数值模拟 传热学 对流换热 制冷量
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缝隙回热器式脉管制冷机的数值分析 被引量:1
15
作者 何雅玲 许名尧 +2 位作者 高成名 李景高 陈钟颀 《计算物理》 CSCD 北大核心 2001年第4期341-345,共5页
提出一种缝隙回热器式脉管制冷机 ,并进行了计算机模拟 .运用有限差分数值计算方法 ,对其进行了较全面的热力分析 ,着重讨论了一些运行参数和结构参数的影响 .
关键词 缝隙回热器 脉管制冷机 数值分析 计算机模拟 热力分析 有限差分法 运行参数 结构参数
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热声热机的研究进展 被引量:7
16
作者 刘益才 武曈 +1 位作者 方莹 雷斌义 《真空与低温》 2014年第1期1-8,共8页
对热声热机和热声脉管制冷机的发展历史和现状进行了较为全面的概述,重点阐述了热声热机和热声制冷机的理论、实验和数值仿真研究方法、研究成果,尤其对热声脉管制冷机的数值研究方法从一维数值到二维轴对称及三维数值研究模型进行较为... 对热声热机和热声脉管制冷机的发展历史和现状进行了较为全面的概述,重点阐述了热声热机和热声制冷机的理论、实验和数值仿真研究方法、研究成果,尤其对热声脉管制冷机的数值研究方法从一维数值到二维轴对称及三维数值研究模型进行较为系统的介绍。同时对热声热机的研究热点、研究方法、研究方向进行了预测,并对热声热机的三个发展方向:太阳能利用和余热利用、热声制冷系统微型化、热声驱动脉管制冷作了简要的介绍。 展开更多
关键词 热声 发动机 制冷机 数值仿真 脉管制冷机
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脉冲管制冷机动态特性数值计算研究 被引量:2
17
作者 巨永林 王超 周远 《计算物理》 CSCD 北大核心 1998年第4期37-46,共10页
针对脉冲管制冷机内部交变流动及多孔介质蓄冷机的特点建立了数值计算模型,采用改进的数值模拟方法对脉冲管制冷机内部气流的交变流动、换热以及制冷过程进行了详尽的数值研究,得到了脉冲管制冷机内各参数的动态变化,分析了各动态参... 针对脉冲管制冷机内部交变流动及多孔介质蓄冷机的特点建立了数值计算模型,采用改进的数值模拟方法对脉冲管制冷机内部气流的交变流动、换热以及制冷过程进行了详尽的数值研究,得到了脉冲管制冷机内各参数的动态变化,分析了各动态参数变化对制冷机整机性能的影响,并从提高数值方程的计算精度和收敛性方面给出了改进的数值模拟方法。模拟分析与实验结果符合良好。该模拟方法的特点从基本流动换热微分方程出发,尽可能多的考虑实际制冷机工作过程中的各种不可逆因素,包括实际气体的物性变化,各部件的流动阻力和传热损失。 展开更多
关键词 脉冲管制冷机 交变流动 数值模拟
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多管脉冲爆震发动机压力反传特性试验与数值研究 被引量:3
18
作者 卢杰 郑龙席 +2 位作者 王治武 彭畅新 陈星谷 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1558-1565,共8页
为了研究多管脉冲爆震发动机的压力反传特性,采用数值模拟和试验相结合的方法对四管爆震室的压力反传特性进行研究,测量了四管爆震室同时点火和分时点火这两种工作模式下的压力反传规律,利用数值模拟对四管爆震室共用进气道进行研究,分... 为了研究多管脉冲爆震发动机的压力反传特性,采用数值模拟和试验相结合的方法对四管爆震室的压力反传特性进行研究,测量了四管爆震室同时点火和分时点火这两种工作模式下的压力反传规律,利用数值模拟对四管爆震室共用进气道进行研究,分析了共用进气道长度以及在共用进气道内加装分流板对压力反传的影响。试验结果表明,四管爆震室同时工作时,共用进气道产生一道很强的压力扰动波,其峰值压力接近0.12MPa;四管爆震室分时工作时,共用进气道在一个循环内出现四次压力扰动,但扰动波的峰值压力较小。数值模拟的结果表明,在两种工作模式下,爆震室产生的反传压力使发动机入口产生高速倒流,四管分时工作时倒流的速度较小。随着共用进气道的长度增大,反传压力的峰值降低,但发动机入口处仍然存在倒流现象,倒流的速度随着共用进气道的长度增大而减小。共用进气道内加装分流板对反传压力的峰值并没有削弱作用。 展开更多
关键词 多管脉冲爆震燃烧室 压力反传 试验 数值模拟 倒流 共用进气道
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脉冲管制冷机交变流动动态特性数值研究 第一部分: 基本方程和数值方法 被引量:1
19
作者 巨永林 王超 周远 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 1997年第4期1-7,14,共8页
针对脉冲管制冷机的特点建立了数值模拟模型,采用改进的数值模拟方法对脉冲管制冷机的内部交变流动、换热以及制冷过程进行了详尽的数值研究,得到了脉冲管制冷机内部各参数的动态变化,并分析了各动态参数变化对制冷机整机性能的影响... 针对脉冲管制冷机的特点建立了数值模拟模型,采用改进的数值模拟方法对脉冲管制冷机的内部交变流动、换热以及制冷过程进行了详尽的数值研究,得到了脉冲管制冷机内部各参数的动态变化,并分析了各动态参数变化对制冷机整机性能的影响。数值模拟分析与实验结果符合良好。该模拟方法从基本流动换热微分方程出发,尽可能多地考虑实际制冷机工作过程中的各种不可逆因素,包括实际气体的物性变化、各部件的流动阻力和传热损失。程序采用模块化编程,具有一定通用性。 展开更多
关键词 脉冲管制冷机 交变流动 数值模拟 制冷机
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新型高效中部阻波腔式气波管性能研究 被引量:2
20
作者 邹久朋 刘学武 +1 位作者 徐伟华 代玉强 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1906-1914,共9页
气波制冷机气波管内的运动激波,在管内封闭末端将反射回行。若反射激波回到气波管开口端,会加热已膨胀制冷的开口端气体,严重降低制冷效率。考察分析已有高效的末端吸收腔式气波管,其衰减和阻止反射激波的效果还不理想,因此提出了一种... 气波制冷机气波管内的运动激波,在管内封闭末端将反射回行。若反射激波回到气波管开口端,会加热已膨胀制冷的开口端气体,严重降低制冷效率。考察分析已有高效的末端吸收腔式气波管,其衰减和阻止反射激波的效果还不理想,因此提出了一种中部阻波腔式气波管结构。通过对管内运动波系的对比分析,揭示了该中部阻波腔的综合作用机理:不只是对反射激波进行阻减,还能将其重新折回气波管后段,且将部分入射激波反射成膨胀波,与逃出阻波腔的反射激波相抵消,共同遏制反射激波回到气波管开口。CFD数值模拟表明,与已有广泛应用的末端吸收腔式气波管相比,新型气波管可使高于第二高效注气频率对应的制冷效率相对提升7%~11%,波谷提升约18%,使制冷效率曲线趋于平坦;而将中部阻波腔与已有的末端吸收腔共用,组成双腔式气波管,还能使低、中频注气时的制冷效率相对提高6%~8%,效率曲线更平。又以单管模型机实验测量对比三种型式气波管的制冷效率,证明了新型气波管的高效和效率曲线的平坦性能;实验三种气波管制冷效率幅度的差别和趋势,以及效率峰值、谷点所对应的注气频率,都与模拟结果相符。 展开更多
关键词 制冷 气波管 反射激波 优化设计 数值模拟 吸收腔和阻波腔
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