发明名称 基于脉管内调相的声功回收型脉管制冷机
摘要 本发明公开了一种基于脉管内调相的声功回收型脉管制冷机,包括压缩机、以及与压缩机出口依次连接热端换热器、回热器、冷端换热器和脉管,所述的脉管的热端与所述压缩机和热端换热器之间的管路连通;所述脉管为长度为1/4λ的长颈管。本发明通过1/4波长的长颈管调节制冷机内部压力波与体积流之间的相位,省去了原有脉管热端复杂的被动或主动调相装置;且将制冷机冷端声功加以回收利用,提高了脉管制冷机的制冷效率,其理想效率可以达到卡诺效率。
申请公布号 CN103062950B 申请公布日期 2014.10.15
申请号 CN201210587580.X 申请日期 2012.12.28
申请人 浙江大学 发明人 王龙一;刘东立;王博;甘智华;张学军;张小斌;汪伟伟;刘雨梦;吴镁
分类号 F25B9/14(2006.01)I 主分类号 F25B9/14(2006.01)I
代理机构 杭州天勤知识产权代理有限公司 33224 代理人 胡红娟
主权项 一种基于脉管内调相的声功回收型脉管制冷机,包括压缩机(1)、以及与压缩机出口依次连接热端换热器(2)、回热器(3)、冷端换热器(4)和脉管(5),其特征在于,所述的脉管(5)的热端与所述压缩机(1)和热端换热器(2)之间的管路连通;所述脉管(5)为长度为1/4λ的长颈管,其中λ由下式得到:<maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<mrow><mi>&lambda;</mi><mo>=</mo><mfrac><mn>2</mn><mn>3</mn></mfrac><mfrac><msqrt><mi>&gamma;R</mi></msqrt><mi>f</mi></mfrac><mrow><mo>(</mo><msubsup><mi>T</mi><mi>h</mi><mrow><mn>3</mn><mo>/</mo><mn>2</mn></mrow></msubsup><mo>-</mo><msubsup><mi>T</mi><mi>c</mi><mrow><mn>3</mn><mo>/</mo><mn>2</mn></mrow></msubsup><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000533121940000011.GIF" wi="651" he="199" /></maths>上式中:γ为工质气体绝热指数,R为工质气体的气体常数,f为系统运行频率,T<sub>h</sub>为脉管(5)热端的温度,T<sub>c</sub>为脉管(5)冷端的温度;所述脉管(5)的横截面积A<sub>pt</sub>为:<maths num="0002" id="cmaths0002"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>A</mi><mi>pt</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>A</mi><mi>rg</mi></msub><msup><mrow><mo>(</mo><mi>&rho;a</mi><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mfrac><mrow><mo>|</mo><msub><mi>u</mi><mrow><mn>1</mn><mo>,</mo><mi>h</mi></mrow></msub><mo>|</mo><mo>|</mo><msub><mi>u</mi><mn>1</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mn>0</mn><mo>)</mo></mrow><mo>|</mo></mrow><mrow><mo>|</mo><msub><mi>p</mi><mrow><mn>1</mn><mo>,</mo><mi>h</mi></mrow></msub><mo>|</mo><mo>|</mo><msub><mi>p</mi><mn>1</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mn>0</mn><mo>)</mo></mrow><mo>|</mo></mrow></mfrac></mrow>]]></math><img file="FDA0000533121940000012.GIF" wi="727" he="220" /></maths>上式中:A<sub>rg</sub>为回热器(3)的横截面积;ρ为工质气体密度;a为工质气体的声速;u<sub>1,h</sub>=U<sub>1,h</sub>/A<sub>rg</sub>为回热器(3)热端的工质气体流速,U<sub>1,h</sub>为回热器(3)热端的工质体积流量;p<sub>1,h</sub>为回热器(3)热端的压力;p<sub>1</sub>(0)为脉管(5)入口处的压力;u<sub>1</sub>(0)为脉管(5)入口处的工质气体流速;||表示向量幅值。
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